某院常见革兰阴性杆菌耐药性变迁与抗菌药物使用频度相关性分析

杨绪栋 梁然然 陈然 党和勤 安儒峰

[摘要] 目的 分析G-桿菌耐药性变迁与抗菌药物使用频度之间的关系，为合理应用抗菌药物提供依据。方法 回顾分析2013～2016年4种G-杆菌耐药性变迁，统计抗菌药物使用频度（DDDs），采用Pearson相关分析法考察两者相关性。结果 G-杆菌检出率前四位是大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌；二代和三代头孢类、硝咪唑类、喹诺酮类DDDs排序居前；大肠埃希菌对左氧氟沙星耐药率与喹诺酮类和三代头孢DDDs呈显著正相关（r=0.956、0.959，P<0.05）；肺炎克雷伯菌对哌拉西林/他唑巴坦耐药率与二代头孢DDDs呈中度正相关（r=0.617，P<0.05），对阿莫西林/克拉维酸钾耐药率与二代头孢和青霉素类DDDs呈中度正相关（r=0.602、0.542，P<0.05）；铜绿假单胞菌对头孢吡肟耐药率与三代头孢和青霉素类DDDs呈显著正相关（r=0.958、0.979，P<0.05）。结论 G-杆菌耐药性变迁与抗菌药物DDDs之间存在一定相关性。

[关键词] 革兰阴性杆菌；耐药性；抗菌药物；使用频度；相关性

[中图分类号] R446.5 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2018）08-0125-05

Correlation analysis of drug resistance changes of common Gram - negative bacilli in a hospital and frequency of using antibiotics

YANG Xudong1 LIANG Ranran2 CHEN Ran2 DANG Heqin2 AN Rufeng2

1.Department of Pharmaceutics， Third People's Hospital of Xintai City in Shandong Province， Xintai 271212， China；

2.Department of Pharmaceutics， Affiliated Hospital of Taishan Medical College， Tai'an 271000， China

[Abstract] Objective To analyze the relationship between the change of antibiotic resistance of G-bacilli and the frequency of use of antibacterials and to provide the basis for rational use of antibacterials. Methods The changes drug resistance changes of four G-bacilli were analyzed retrospectively from 2013 to 2016. The frequency of antibacterials use（DDDs） was calculated. Pearson correlation analysis was used to examine the correlation between them. Results The top four detection rates of G-bacillus were Escherichia coli， Klebsiella pneumoniae， the DDDs of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii. The second and third generation of cephalosporins， diazepam and quinolones ranked the top. The drug resistance rate of Escherichia coli to levofloxacin was positively correlated with DDDs of quinolones and third generation cephalosporins（r=0.956，0.959， P<0.05）. The drug resistance rate of Klebsiella pneumoniae to piperacillin/tazobactam was moderately positively correlated with DDDs of the second generation cephalosporins（r=0.617， P<0.05）， the drug resistance rate of Klebsiella pneumoniae to Amoxicillin / Potassium claviformate was moderately positively correlated with DDDs of Penicillin and the second generation cephalosporins（r=0.602， 0.542， P<0.05）. There was a significant positive correlation between the rate of resistance to cefepime in Pseudomonas aeruginosa and DDDs of the third generation cephalosporins and penicillins（r=0.958， 0.979， P<0.05）. Conclusion There is a certain correlation between the changes of drug resistance of G-bacilli and DDDs of antibacterial drugs.

[Key words] Gram-negative bacilli； Drug resistance； Antibacterials； Frequency of use； Relevance 革兰阴性菌是医院感染的重要病原菌，全国监测数据显示2016年国内主要地区30所临床医院的分离菌中革兰阴性菌占比71.6%，且革兰阴性杆菌耐药现象严重，主要表现在产超广谱β内酰胺酶（ESBLs）肠杆菌广泛存在、耐碳青酶烯类不动杆菌逐年上升、以及泛耐药铜绿假单胞菌检出率高等方面，致使抗感染治疗面临巨大挑战[1-3]，而细菌耐药的发生与发展不仅取决于细菌自身代谢特点、基因结构和耐药机制，还与抗菌药物使用情况密切相关[4]。本研究回顾分析某院2013～2016年常见革兰阴性杆菌包括大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌的耐药情况，并考察其与同期抗菌药物使用量的相关性，以期为临床合理使用抗菌药物、有效控制感染、减少及延缓细菌耐药发生提供依据。

1 资料与方法

1.1 抗菌药物使用情况

1.1.1 资料来源 2013～2016年某院住院患者抗菌药物使用数据来源于医院抗菌药物合理应用监测网，所统计抗菌药物不包括抗结核药、抗病毒药、抗寄生虫药和外用抗菌药物。

1.1.2 方法 参照《新编药物学》（第17版），根据化学结构不同，对常用抗菌药物分类，按年度和季度统计各类抗菌药物的应用情况，对年度用药频度（DDDs）进行排序比较。限定日剂量（DDD值）参照中国药典（2015年版）、药品说明书规定的剂量和WHO推荐的剂量确定，DDDs（用药频度）=总用药量/DDD，药物DDDs越大，使用量越大，反映患者对该药的选择倾向性越大。

1.2 细菌耐药情况

1.2.1 标本来源 所有菌株来源于某院2013年1月～2016年12月送检的临床标本，总计57708份，剔除同一患者同期同部位的同种菌株。

1.2.2 细菌鉴定和药敏试验 参照《全国临床检验操作规程》，采用Phoenix100全自动微生物鉴定/药敏分析仪（美国BD公司）对菌株进行培养、鉴定，采用MIC法进行药敏试验，药敏试验结果判定参照美国临床和实验室标准协会（CLSI）推荐的析点标准[5]。质控菌株：大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853。

1.2.3 细菌耐药性变迁与抗菌藥物DDDs相关性分析 以年度和季度为时间单位，对检出数量前四位的G-杆菌的耐药率及常用抗菌药物DDDs进行统计，导入SPSS 19.0 统计软件，对细菌耐药率与抗菌药物DDDs作相关性分析，计算Pearson相关系数。结果判定：r>0 表示二者正相关，r<0 表示二者负相关；r>0.8 时，认为两者显著相关，0.5≤r<0.8 为中度相关；P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各年度各类抗菌药物DDDs、排序及变化趋势

2013～2016年常用抗菌药物DDDs及排序见表1。抗菌药物总体DDDs在4年间同比增幅分别为38.5%、19.2%、-6.7%，呈先升高后降低趋势。使用量排名前六位的抗菌药物种类相对固定，均为二代和三代头孢菌素类、硝咪唑类、喹诺酮类、青霉素类和大环内酯类。喹诺酮类、青霉素类、大环内酯类抗菌药物DDDs呈上升趋势，增幅逐年降低；硝咪唑类抗菌药物DDDs在前三年逐年增高，2016年显著降低；碳青酶烯类抗菌药物DDDs呈持续平缓上升趋势。头孢菌素类抗菌药物中，二代头孢菌素的使用频度最高，其次是三代头孢菌素，四年间头孢菌素类DDDs变化趋势见图1。

2.2 各年度临床分离常见G-杆菌及耐药情况

2013～2016年间共送检标本57 708例，检出菌株13 969株，其中G-菌株构成比64.7%～83.7%，G-杆菌检出率排名前四的依次是大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌，菌株分离情况见表2、3，多重耐药菌的检出情况见表4。肠杆菌属中，产超广谱β内酰胺酶的大肠埃希菌（产ESBLs-E.coli）占半数以上，产ESBLs肺炎克雷伯菌（产ESBLs-KP）的构成比在33.0%～38.7%之间，四年间产ESBLs肠杆菌构成比例呈升高趋势；耐碳青酶烯的铜绿假单胞菌（CR-PA）构成比相对较低，在14.3%～20.6%之间；耐碳青酶烯的鲍曼不动杆菌（CR-AB）构成比在42.6%～59.3%之间且逐年降低。

4种G-杆菌的耐药率见表5。细菌耐药监测发现，肠杆菌科细菌大肠埃希菌和肺炎克雷伯杆菌耐药性表现出一定的相似性，对碳青酶烯类药物亚胺培南、美罗培南高度敏感；对阿米卡星的耐药率保持在较低水平，但对同为氨基糖苷类的庆大霉素耐药率高；对酶抑制剂复方制剂（哌拉西林/他唑巴坦、阿莫西林/克拉维酸）敏感，耐药率远低于不加酶抑制剂的哌拉西林、氨苄西林；对头孢菌素的耐药率由低到高排序为头孢他啶<头孢吡肟<头孢噻肟。铜绿假单胞菌对阿米卡星、庆大霉素的耐药率均<10.0%，对哌拉西林他唑巴坦的耐药率为6.4%～11.8%，对哌拉西林、头孢他啶、头孢吡肟、亚胺培南、美罗培南、环丙沙星和左氧氟沙星的耐药率<20%。鲍曼不动杆菌对表5中各类抗菌药物的耐药率均>40%，对亚胺培南、美罗培南、阿米卡星的耐药率相对较低，分别为41.9%～57.4%、42.6%～57.1%、42.6%～56.2%，于2016年起监测鲍曼不动杆菌对替加环素和头孢哌酮/舒巴坦的耐药率，分别为8.3%和31.5%。

2.3 细菌耐药率与抗菌药物DDDs相关性分析

用SPASS 19.0 统计软件对细菌耐药率和抗菌药物DDDs进行Pearson相关性分析。以年度为时间单位统计分析后，发现大肠埃希菌对左氧氟沙星的耐药率与氟喹诺酮类、第三代头孢菌素DDDs变化呈显著正相关（r=0.956、0.959，P<0.05）；铜绿假单胞菌对头孢吡肟的耐药率与第三代头孢菌素和青霉素类DDDs呈显著正相关（r=0.958、0.979，P<0.05）；以季度为时间单位统计数据分析后，发现肺炎克雷伯菌对哌拉西林/他唑巴坦的耐药率与第二代头孢菌素DDDs变化呈中度正相关（r=0.617，P<0.05），对阿莫西林/克拉维酸钾的耐药率与第二代头孢菌素、青霉素类DDDs变化呈中度正相关（r=0.602、0.542，P<0.05）。鲍曼不动杆菌耐药率与常用抗菌药物DDDs之间未呈现统计意义上的相关性。

3 讨论

细菌耐药可造成抗感染治疗失败、住院时间延长、医疗费用增加等诸多问题，现已成为影响公众健康的全球性问题。多项研究表明加强医院感染控制可有效较少耐药菌流行，加强抗菌药物临床应用管理、合理使用抗菌药物、减小抗菌药物选择压力可有效减少和延缓耐药菌的发生[1，6]。本研究也发现部分细菌耐药率与抗菌药物使用量存在一定正相关性，其中临床广泛使用青霉素类、头孢菌素类、氟喹诺酮类药物可导致大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌对该类药物的耐药率增高。具体耐药情况和相关性分析按菌株分述如下。

3.1 肠杆菌科细菌

本研究涉及的肠杆菌科细菌包括大肠埃希菌（E. coli）和肺炎克雷伯菌（KP）。相关性分析结果显示E. coli对左氧氟沙星的耐药率与三代头孢菌素、氟喹诺酮类抗菌药物的使用量呈显著正相关，KP对哌拉西林/他唑巴坦、阿莫西林/克拉维酸的耐药率与青霉素类、三代头孢菌素的使用量呈显著正相关。现有研究表明肠杆菌科细菌耐药机制主要是产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs），ESBLs常见基因型为CTX-M、TEM和SHV[7]，基因型不同可能导致耐药率存在一定差异，同时产ESBLs肠杆菌往往携带AmpC酶、氨基糖苷类钝化酶和喹诺酮类药物耐药基因，容易造成多重耐药[8]，另外也有部分肠杆菌通过产碳青霉烯酶、AmpC 酶、ESBLs合并外膜蛋白缺失等机制实现对碳青酶烯类抗菌药物耐药。现推测三代头孢菌素和氟喹诺酮类是诱导产生ESBLs造成耐药的重要原因之一， 广泛使用可能造成肠杆菌科细菌对该类甚至其他类抗菌药物耐药[9]，提示我们应加强对二、三代头孢菌素及氟喹诺酮类药物的使用管理，避免滥用，以减少对细菌耐药的影响。

本研究监测结果显示E. coli 和KP对氟喹诺酮类耐药率高（>50%），对头孢菌素类耐药率较高，对加酶抑制剂的复合制剂耐药率较低，而对亚胺培南和美罗培南耐药率最低（≦1.3%），提示临床上不宜经验性选用氟喹诺酮类药物治疗此类细菌感染，而对于产ESBLs-E.coli和产ESBLs-KP引起的感染，则宜选用头孢哌酮/舒巴坦或哌拉西林/他唑巴坦等复合制剂，碳青霉烯类仍然是目前治疗E. coli 和KP感染最有效的抗菌药物，应严格控制适应症，避免过度使用，仅推荐用于重度感染的治療。

3.2 铜绿假单胞菌

相关性分析发现，铜绿假单胞菌（PA）对头孢吡肟的耐药率与青霉素类、三代头孢菌素类抗菌药物的使用量密切相关。PA耐药机制较为复杂，主要包括产生灭活酶、细菌外膜主动外排、外膜通透性下降、产生被膜包裹等机制，另外与其它菌种相比抗菌药物选择压力更容易诱导PA发生耐药，有文献报道使用抗菌药物3～5 d后PA即可发生耐药[10]，提示临床上使用β-内酰胺酶类药物治疗PA感染时应严密监测耐药性变化。耐药性监测显示，PA对阿米卡星的耐药率最低，其次为庆大霉素，可能与氨基糖苷类修饰酶介导的耐药存在底物特异性和临床较少应用有关[11]，对其他抗菌药物耐药率在7.0%～29.1%之间，耐药率由低到高排序为：哌拉西林/他唑巴坦<美罗培南<哌拉西林<环丙沙星<头孢他啶<头孢吡肟<亚胺培南<左氧氟沙星<氨曲南。同类抗菌药物相比，PA对美罗培南的耐药率低于亚胺培南，对环丙沙星的耐药率低于左氧氟沙星，对头孢他啶的耐药率低于头孢吡肟，对加酶抑制剂抗菌药物哌拉西林/他唑巴坦的耐药率明显低于哌拉西林。另外多重耐药菌株危害大治疗难度高更容易导致治疗失败，应引起足够重视，本研究中PA连续四年检出率分别为15.0%、16.2%、14.3%、13.3%，呈降低趋势，但CR-PA的检出率分别为14.3%、15.1%、17.2%、20.6%，有显著增高，同期亚胺培南和美罗培南的使用量呈上升趋势，表明CR-PA的检出率与碳青酶烯类药物的消耗量存在一定的相关性，与相关文献[12]报道相符，提示临床不应将碳青酶烯类药物作为治疗 PA感染的一线经验用药，宜在应用头孢菌素、氟喹诺酮类或含酶抑制剂控制不佳时选用。基于PA耐药机制复杂、更易发生诱导耐药的现状，建议抗PA治疗应早期、联合用药，可根据药敏结果选用环丙沙星或β-内酰胺类，可联合阿米卡星/碳青霉烯类/多粘菌素B等，并采取定期及时轮替的原则以避免过快产生耐药[13，14]。

3.3 鲍曼不动杆菌

有文献[15]报道鲍曼不动杆菌（AB）耐药与碳青酶烯类抗菌药物使用量呈正相关，但在本研究中鲍曼不动杆菌耐药率与常用抗菌药物DDDs之间未呈现统计意义上的相关性，分析原因可能与碳青酶烯类药物使用量较少且使用规范、菌株检出数量偏少以及耐药率变动幅度不大等因素有一定关系。目前全球范围内AB耐药性问题突出，多重耐药、泛耐药甚至全耐药菌株呈世界性流行，是最重要的“超级细菌”之一，其耐药机制复杂且具有快速获得和传播耐药性的能力，耐药机制主要包括产生灭活酶、改变药物作用靶位、外膜通透性下降和外排泵过度表达等，特别是产生金属β-内酰胺酶可以灭活碳青酶烯类药物。我们的监测数据显示4年间多耐药鲍曼不动杆菌（MDRAB）构成比为42.6%～59.3%，耐药率低于40%的抗菌药物只有多黏菌素B、替加环素（8.3%）和头孢哌酮/舒巴坦（31.5%），但多黏菌素B制剂相对匮乏且不良反应较大，临床使用较少。建议抗MDRAB治疗要根据药敏结果选择联合治疗方案，以改善预后、减少耐药，国内通常以替加环素或舒巴坦制剂为核心，国际上也有以多黏菌素B为核心的方案，可分别联合碳青酶烯类、氟喹诺酮类、氨基糖苷类、以及利福平等药物[16，17]。

现阶段G-杆菌是导致感染的最主要的致病菌且耐药日趋严重，多药耐药和泛耐药使临床抗感染治疗面临巨大挑战。本研究发现，G-杆菌耐药性与抗菌药物使用频度之间存在一定的正相关性，且药物对耐药性的影响呈现综合性而非单一对应关系，提示临床在抗感染治疗时需综合考虑细菌耐药性变迁、药敏试验结果、抗菌药物特点等因素，合理选择使用抗菌药物，同时医师、药师、检验及医院感染管理人员应密切配合实现对感染诊疗各环节的综合管控，才能更好的完成抗感染治疗，预防及减少耐药菌的发生和传播。

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（收稿日期：2017-12-28）