耐碳青霉烯类抗生素肺炎克雷伯菌呼吸机相关性肺炎的危险因素

费东生 曹延会 南川川 孟祥林 赵鸣雁 徐海燕

(哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科，黑龙江 哈尔滨 150001)

肺炎克雷伯菌目前已经成为医院获得性感染的重要病原菌，同时也是ICU呼吸系统感染的主要条件致病菌之一，并容易对多种抗菌药物产生耐药。碳青霉烯类抗生素曾是肺炎克雷伯菌最敏感的抗生素，但是随着近年来碳青霉烯类抗生素在临床广泛应用，对其耐药的肺炎克雷伯菌也日益增多，在ICU中的感染率也呈现逐渐升高趋势，导致死亡率显著升高，而耐碳青霉烯类抗生素的肺炎克雷伯菌(CRKP)所致的呼吸机相关性肺炎(VAP)的病死率更高，直接影响患者预后。因此，本研究拟对ICU住院患者VAP中分离的肺炎克雷伯菌感染进行耐药情况分析，探讨CRKP所致的VAP的危险因素。

1 材料与方法

1.1对象 2011年7月至2013年7月入住哈尔滨医科大学附属第一医院ICU并临床诊断为肺炎克雷伯菌感染的VAP患者。研究病例CRKP以分离株对碳青霉烯类抗生素(亚胺培南)的MIC≥16 mg/L为标准，另按1∶1选择同期分离、入住同一病区、年龄相近(±5岁)的碳青霉烯类抗生素敏感的肺炎克雷伯菌(CSKP)感染病例为对照组。CSKP指对亚胺培南的MIC≤4 mg/L；若为同一患者，药敏结果以第一次分离株的鉴定结果为准。VAP诊断标准参考卫生部2001年发布的医院感染诊断标准、美国感染性疾病协会(IDSA)于2005年发布的关于VAP的诊治指南。

1.2方法 定义：VAP是指机械通气48 h后至拔管后48 h内出现的肺炎，是医院获得性肺炎(HAP)的重要类型，其中机械通气≤4 d内发生的肺炎为早发性VAP，机械通气≥5 d者为晚发性VAP。

诊断标准：(1)临床诊断：发热、白细胞增高和脓性气道分泌物3项中具备2项，另加X线片上肺部浸润性病变。(2)病原学诊断：临床诊断基础上，经纤维支气管镜或支气管肺泡灌洗(BAL)采集的下呼吸道分泌物，连续两次分离到相同病原体。

1.2.1微生物学标本及培养 所有患者均经纤维支气管镜或BAL采集下呼吸道分泌物，立即送微生物研究室以Maki法纸片扩散法(Kirby-Bauer)进行培养。标本均在37℃条件下培养48 h。

1.2.2病原体鉴定及药敏试验 细菌鉴定方式与步骤按卫生部医政司编写的《全国临床检验操作规程》进行培养分离鉴定，由我院检验科微生物研究室完成所有菌株以法国生物梅里埃公司VITEK-2 COMPACT鉴定板鉴定。采用NCCLS的常规方法对分离细菌进行鉴定。结果判断标准参照2011年CLSI的临界值判定敏感、耐药、中介。

1.2.3收集资料 采用回顾性研究方法，设计病例调查表后查阅出院病历，病例的调查项目包括：①患者情况：姓名、性别、年龄、诊断、入院时间、入住ICU时间、入住ICU时的生命体征、痰液标本培养前24 h的急性生理学与慢性健康状况评分(APACHE)Ⅱ、基础疾病、机械通气(方式及时间)、首次分离到肺炎克雷伯菌时的住院天数以及ICU入住时间、营养方式、CD3细胞计数、白蛋白检测、气管插管、留置胃管、留置尿管等侵袭性操作；②药物使用情况：抗生素治疗种类与天数、分离出肺炎克雷伯菌前14 d抗菌药物的使用情况、免疫抑制药(糖皮质激素)的应用、抑酸剂的使用情况等；③感染情况：VAP发生时间、药敏结果、有无合并其他病原菌感染、预后等。

2 结 果

2.1肺炎克雷伯菌所致VAP的基本情况 本文发生肺炎克雷伯菌感染VAP患者96例，对碳青霉烯类抗生素耐药38例，其中符合CRKP的VAP医院感染诊断标准且符合本研究条件患者30例。患者的基本情况如年龄、性别、基础疾病等在CRKP组及CSKP组之间无统计学差异。见表1。

表1 ICU中CRKP所致VAP的单因素分析±s,n=30)

2.2抗菌药物敏感性试验结果 CRKP药敏结果显示不仅对亚胺培南耐药，对头孢曲松、头孢他啶、氨曲南、头孢哌酮-舒巴坦、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、左氧氟沙星、环丙沙星、复方磺胺甲唑的耐药率均为100%；仅对替加环素(敏感率为100%)、阿米卡星的敏感性(敏感率为43.3%)、庆大霉素(敏感率为33.3%)高于其他抗生素。

2.3单因素分析 机械通气时间≥7 d、分离出肺炎克雷伯菌前14 d内使用过碳青霉烯类抗生素、β-内酰胺酶抑制剂类抗生素、三代或四代头孢菌素、喹诺酮类抗生素、联合应用抗生素、全胃肠外营养、CD3细胞计数、血浆白蛋白≤28 g/L，均与CRKP所致VAP显著相关(P<0.05)。但是，年龄、入住ICU时间、基础疾病、应用抑酸剂、APACHEⅡ评分、免疫状态以及一些侵袭性操作如气管插管、中心静脉插管、留置胃管、留置尿管等在CRKP组及CSKP组之间无统计学差异。CRKP所致VAP的病死率分析发现：伴发CRKP导致的血行感染及治疗失败、需要接受肾脏替代治疗、肺炎克雷伯菌未恢复对碳青霉烯类抗生素的敏感性是死亡的危险因素，而SOFA评分可以作为预测CRKP所致VAP的病死率的风险指标。见表2，表3。

表2 ICU中CRKP所致VAP的病死率分析〔n(%)〕

表3 CRKP所致的VAP的独立危险因素

2.4多因素分析 进一步行Logistic多元回归分析，分离出肺炎克雷伯菌前14 d接受过广谱抗生素治疗≥7 d、机械通气时间≥7 d是ICU中CRKP所致VAP的独立危险因素。

3 讨 论

2005年，中国细菌耐药性监测协助组(CHINET) 监测结果显示：肺炎克雷伯菌对亚胺培南的耐药率平均为0.4%〔1〕，而2012年监测结果显示：肺炎克雷伯菌对亚胺培南的耐药率上升为8.9%〔2〕。而一旦出现多重耐药菌株甚至泛耐药菌株的感染，无疑会进一步导致病死率增加和医疗费用增长〔3〕。因此，耐药背景下的VAP也将是临床医生面临的巨大挑战。肺炎克雷伯菌耐药性的出现限制了抗生素的选择，而CRKP相关的VAP的出现，使临床医生面临无药可选、无药可用的困难处境。

本研究显示我院ICU下呼吸道分泌物培养分离的肺炎克雷伯菌的耐药率也较高，且对多种抗生素产生耐药，这与文献报道相似〔4〕。肺炎克雷伯菌的耐药机制包括：产生相应的灭活酶(如：碳青霉烯酶、AmpC酶、ESBLs等)、外膜孔蛋白缺失或表达降低、主动外排机制、形成生物膜等。产生KPC酶是CRKP耐药的主要原因。大多数情况下，外膜孔蛋白的缺失并不是主要的耐药机制，但是可以显著降低细菌对抗生素的敏感性，与其他耐药机制共同存在的情况下，可明显提高耐药程度，导致对碳青霉烯类抗生素的高水平耐药。目前用于治疗CRKP感染可选药物极为有限。影响VAP预后的6项独立危险因素中，以不恰当抗菌治疗最为重要。因此，在临床上如何早期筛选耐药背景下相关的VAP的患者显得尤为重要。

多因素分析Logistic回归发现，分离出肺炎克雷伯菌前14 d内接受广谱抗生素治疗≥7 d是CRKP相关VAP的独立危险因素，尤其是应用碳青霉烯类及β-内酰胺酶抑制剂类、喹诺酮类抗生素，与多个国外研究相似〔5，6〕。有研究显示，2003～2004年对亚胺培南的耐药率从4.5%上升到18.2%，其原因与亚胺培南广泛使用有关〔7〕。可见，出现医院获得性耐碳青霉烯类抗生素的医院获得性感染与抗生素的选择性压力密切相关。病原微生物诊断效率低下始终是临床医生面临的困惑与难点，由于在ICU治疗的重症感染患者的复杂性以及医院内获得性感染症状的非特异性，ICU医生经常没有微生物学的阳性结果可以参考，很难确定病原微生物的种类以及相互之间的交互作用。大多数临床医生会选择 “广覆盖”的原则，碳青霉烯类、β-内酰胺酶抑制剂类抗生素及三代或四代头孢菌素常成为首选，且经常联合应用抗生素。需要指出的是“广覆盖”或降阶梯治疗的原则是基于对耐药性的判断，合理选择抗菌药物，有指征地使用广谱抗生素，而并非一味地使用碳青霉烯类、糖肽类抗生素。过度、不恰当地使用广谱抗菌药物造成的选择性压力，势必增加多重耐药菌株的出现。曾有研究显示应用碳青霉烯类抗生素是出现CRKP唯一独立的危险因素〔5〕，但本研究结果与上述研究不同，如何真正做到降阶梯治疗将成为避免CRKP相关VAP的关键，这也要求我们在经验性治疗之前留取高质量的病原学标本进行培养和药敏试验，尽快明确病原学诊断并实施目标治疗，避免长时间广谱抗菌治疗引起的不良反应与附加损害。有研究显示KPC酶的产生可能是碳青霉烯类抗菌药物广泛应用引起的耐药基因突变的结果，3种KPC酶同时合并外膜孔蛋白OmpK35缺失，但有外膜孔蛋白OmpK36，由此可能减少细菌细胞壁的通透性，引起细菌对碳青霉烯类药物耐药〔6〕。国内研究报道，喹诺酮类诱导肺炎克雷伯菌耐药的机制包括：诱导gyrA的QRDR突变、外膜孔蛋白表达减少和外排泵作用增强等〔8〕。因此优化广谱抗生素的使用以及尽快实施目标治疗，或许能有效避免ICU内CRKP相关的VAP的发生。

机械通气时间≥7 d也是CRKP相关VAP的独立危险因素。已有文献证实VAP的发生与机械通气的时间具有相关性，国外有研究发现VAP的危险因素包括ICU住院时间、机械通气时间、基础疾病等〔9〕。接受机械通气的患者往往免疫状态低下、感染重、接受广谱抗生素治疗的机会多，随着机械通气时间延长，人工气道开放时间增加，出现VAP的危险性增大。此外，长时间机械通气时，在人工气道的内壁上容易形成生物被膜，出现细菌耐药。除了与ICU的导管操作有关外，还与护理人员无菌操作、手卫生以及ICU消毒、管理制度等有关。机械通气时间越长，耐药菌株定植、感染机会越多，出现在同一医院的不同病人身上流行，耐药菌株的传播也是造成耐药菌增加的主要原因〔10〕。因此，当患者病情稳定时，要准确把握呼吸机撤离的时机，尽可能缩短机械通气与人工气道时间。

根据目前临床研究的结果，对于多重耐药菌或泛耐药细菌的治疗，联合应用抗菌药物的疗效明显优于单药治疗，因此多数专家推荐联合治疗的方案治疗CRKP菌株的感染。可采用的方案有黏菌素或氨基糖苷类联合碳青霉烯类，黏菌素联合替加环素，氨基糖苷类联合磷霉素。但黏菌素尚未在中国上市，而且FDA明确指出，不建议应用替加环素治疗医院获得性肺炎及呼吸机相关性肺炎。尽管有学者认为，替加环素联合其他抗菌药物仍可作为产KPC酶的肠杆菌科细菌感染的最后选择〔11〕，但尚未有临床试验加以证实。因此氨基甙类药物联合碳青霉烯类药物或磷霉素可能是一种有效的选择，或许优于其他抗生素。而关键在于避免诱导产生CRKP菌株，重在预防。

我们同时发现CRKP未恢复对碳青霉烯类抗生素的敏感性是死亡的危险因素，而且与预后直接相关。肺炎克雷伯菌对抗生素的敏感性是不断变化的，可以在不同的时机选择碳青霉烯类抗生素，这样或许对患者的预后会有所改善。

4 参考文献

1汪 复.2005中国CHINET细菌耐药性监测结果〔J〕.中国感染与化疗杂志，2006;6(5)：289-95.

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4Bradford PA，Bratu S，Urban C，etal.Emergence of carbapenem-resistant Klebsiella species possessing the class A carbapenem-hydrolyzing KPC-2 and inhibitor-resistant TEM-30 beta-lactamases in New York City〔J〕.Clin Infect Dis，2004;39(1)：55-60.

5Khetam Hussein，Hanna Sprecher，Tania Mashiach，etal.Carbapenem resistance among klebsiella pneumoniae isolates：risk factors，molecular characteristics，and susceptibility patterns〔J〕.Infect Control Hosp Epidemiol,2009；30(7)：666-71.

6Woodford N，Tierno PM Jr，Young K，etal.Outbreak of Klebsiella pneum oniae producing a new carbapenem-hydrolyzing class A beta-lactamase，KPC-3，in a New York Medical Center〔J〕.Antimicrob Agents Chemother，2004；48(12) ：4793-9.

7王 辉，郭 萍，孙宏莉，等.碳青霉烯类耐药的不动杆菌分子流行病学及其泛耐药的分子机制〔J〕.中华检验医学杂志，2006;29(12)：1066-73.

8叶晓光，韩菊梅.体外氟喹诺酮类诱导肺炎克雷伯菌耐药与临床分离耐药株QRDR变异的差异研究〔J〕.中华医院感染学杂志 2006；16(12)：1321-4.

9Rocha Lde A，Vilela CA，Cezário RC，etal.Ventilator-associated pneumonia in an adult clinical-surgical intensive care unit of a brazilian university hospital：incidence，risk factors，etiology，and antibiotic resistance〔J〕.Braz J Infect Dis，2008；12(1)：80-5.

10Corbella X，Montero A.Emergence and rapid spread of carbapenem resistance during a large and sustained hospital outbreak of multiresistant Acinetobacter baumannii〔J〕.J Clin Microbiol，2000;38：4086-95.

11US FDA.FDA drug safety communication：increased risk of death with Tygacil (tigecycline) compared to other antibiotics used to treat similar infections〔R〕.2011-2012.