血流感染碳青霉烯耐药肺炎克雷伯杆菌的危险因素及预后分析

刘长鑫，张 侃，王 博，马 琳，郭 桦，丁俊谕，杨继勇，管希周

解放军总医院第一医学中心 呼吸科，北京 100853

近年来，随着耐碳青霉烯类肺炎克雷伯杆菌(carbapenems-resistant Klebsiella pneumoniae，CRKP)的传播流行，其感染的发病率及死亡率逐年增高，成为临床上的突出问题。WHO 于2017年将耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌列为最具威胁、急需研发新药的3 类细菌之一[1]。2018 年中国细菌耐药性监测网显示：临床所有分离菌种中，肺炎克雷伯杆菌(Klebsiella pneumoniae，KP)排名第2 位，对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别从2005 年的3.0%和2.9%上升到了2018 年的25%和26.3%，耐药率上升8 倍[2]。本研究的目的是分析CRKP感染的临床特点、探讨相关危险因素及评估预后，以指导临床进行科学的感染防控，控制肺炎克雷伯杆菌的耐药率，降低感染相关的死亡率。

对象与方法

1 研究对象 2018 年1 月1 日- 2018 年12 月31日我中心住院患者。纳入标准：患者血液标本细菌培养结果为肺炎克雷伯杆菌，有相对应的药敏试验，年龄≥18 岁，同一病人只选取第一次结果。排除标准：未经积极治疗自动出院患者，门诊患者。

2 药敏试验及分组 以CLSI 2018 年第28 版为标准，碳青霉烯类耐药定义为细菌药敏试验显示对亚胺培南、美罗培南或厄他培南任一种药物耐药或中介。根据研究患者的肺炎克雷伯杆菌药敏试验结果，把患者分为CRKP 组和碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯杆菌组(carbapenems sensitive Klebsiella pneumoniae，CSKP)。

3 研究方法 采用回顾性观察性方法，通过查阅电子病历，收集两组患者相关资料，包括人口学资料、基础病、入院出院时间、血液标本采集前90 d 内医疗相关事件、血液标本采集时刻(±24 h)的白细胞介素-6(interleukin 6，IL-6)、C 反应蛋白(C-reactive protein，CRP)、降钙素原(procalcitonin，PCT)等感染指标。

4 统计方法 使用SPSS21.0 软件进行统计分析。比较两组相关资料的差异是否有统计学意义(P ＜0.05)。正态分布计量资料以±s 表示，t 检验比较差异；非正态分布计量资料用Md(IQR)描述，秩和检验比较差异；计数资料以百分比表示，组间比较使用χ2检验或Fisher 精确概率检验。多因素分析采用二分类logistic 回归分析，纳入单因素分析有统计学意义的因素，计算各危险因素OR 值。绘制两组的Kaplan-Meier 生存曲线，比较住院期间死亡率的差异。P ＜0.05 为差异有统计学意义。

图 1 菌株病区分布 Fig. 1 Distribution of strains

结 果

1 菌株分布情况 本研究共收集符合标准的肺炎克雷伯杆菌阳性菌株86 株，其中CRKP 24 株(27.9%)，CSKP 62 株(72.1%)。菌株来源覆盖了临床绝大部分科室，其中CRKP 最多的3 个科室分别为肿瘤外科(7/86，8.1%)、急诊ICU(6/86，7.0%)、肝 胆 外 科(4/86，4.7%)，CSKP 最 多 的3 个 科 室分别为急诊ICU(19/86，22.1%)、肝胆外科(7/86，8.1%)、消化科(6/86，7.0%)(图1)。

表1 两组患者临床资料比较Tab. 1 Comparison of clinical data between the two groups

2 患者临床资料 分析显示： 两组患者的年龄、性别差异无统计学意义。炎症指标方面，CSKP 感染患者的IL-6(P=0.001)、CRP(P=0.045)高于CRKP组，差异有统计学意义。CRKP 患者从入院到标本采集时间大于CSKP 患者(P=0.006)，而两组感染后的住院时间无统计学差异。两组基础疾病分布无统计学差异。感染相关危险因素方面，标本采集前90 d 内转床(P=0.003)、入住ICU(P=0.001)、置入引流管(P ＜0.001)、深静脉置管(P=0.001)、机械通气(P=0.002)、留置尿管(P ＜0.001)、留置胃管(P ＜0.001)、手术治疗(P ＜0.001)两组差异有统计学意义。有β-内酰胺类复合剂(P=0.033)、碳青霉烯类(P ＜0.001)、硝基咪唑类(P=0.002)等抗生素暴露史的患者更容易出现CRKP 阳性(表1)。

3 多因素分析CRKP 感染相关危险因素 将前述单因素分析中有统计学意义的各因素引入非条件二分类logistic 模型，经逐步回归法筛选后显示：留置尿管(OR=12.893，P ＜0.001)、留置引流管(OR=5.878，P=0.007)是CRKP 感染的独立危险因素(表2)。

表2 血流感染CRKP 的多因素logistic 回归分析Tab. 2 Multivariate logistic regression analysis of risk factors of bloodstream infection by CRKP

4 预后分析 两组患者感染后的住院时间差异无统计学意义(P=0.945)，CRKP 患者住院期间死亡率为41.7%，高于CSKP 患者的8.1%(P=0.001)(表1)。Kaplan-Meier 生存曲线提示，两组患者的30 d 全因死亡率差异有统计学意义(P=0.006)，CRKP 血流感染患者的30 d 生存率低于CSKP 血流感染患者(图2)。

图 2 两组血流感染患者30 d全因死亡的Kaplan-Meier生存曲线(log-rank检验， P=0.006)Fig. 2 Kaplan-Meier survival curves of 30-day all-cause death in patients with bloodstream infection in the two groups (logrank test, P=0.006)

讨 论

肺炎克雷伯杆菌是一种肠道正常定植菌，也是临床感染的常见致病菌，可引起肝、胆道、下呼吸道、血液、泌尿道、皮肤软组织等多种部位感染，是临床上最常见的耐药菌之一。碳青霉烯类是广谱抗菌药中治疗肺炎克雷伯杆菌感染的最后一道防线。2001 年出现了首例产KPC-1 酶CRKP 菌株的报道[3]，我国于2007 年开始逐渐出现产KPC-1酶的CRKP 菌株[4]。如今，CRKP 已经呈现出全球流行的趋势，且耐药程度日趋严峻，治疗CRKP感染即将面临无药可用局面。目前认为KP 对碳青霉烯类的耐药机制主要是以下几个方面：1)产碳青霉烯酶(KPC、VIM、IMP、NDM、OXA)为最常见的耐药机制，其中KPC 临床分离最多[5-6]；2)孔蛋白基因突变，阻止部分药物进入[7]；3)外排泵基因过度表达[8]，促进抗生素排出菌体，表达耐药酶的基因很多是由质粒介导的，这些质粒广泛在菌株间水平传播，引起耐药菌株的流行。因此，任何引起体内原有CSKP 耐药、CRKP 突破肠道屏障或外源性CRKP 侵入体内的因素，均可能导致CRKP 感染。本文分析CRKP 感染的危险因素和临床特征，为感染防控提供科学依据。

患者临床特征方面，血流感染KP 最多的科室为急诊ICU、肝胆外科、肿瘤外科(我中心肿瘤外科病例大部分为消化道肿瘤)，急诊ICU 大部分是外院转入的重症患者，容易产生菌血症；消化道部位的手术易引起肠道细菌的播散，使肠道定植KP异位，这些都是引起KP 血流感染传播的原因。本研究发现CSKP 感染患者炎性因子IL-6、CRP 水平高于CRKP 感染患者，考虑CSKP 组可能存在高毒力的肺炎克雷伯杆菌株(hypervirulent Klebsiella pneumoniae，hvKP)，hvKP 有较高的毒力和侵袭性，容易引起多部位感染，甚至脓毒症[9]，但这些hvKP 的耐药性较弱[10]，而产KPC 的CRKP 毒力较低[11]，所以炎症反应程度相对略轻。但近年出现了有关产KPC-2 等碳青霉烯酶的hvKP 的报道[12-13]，应引起临床高度警惕。

感染的危险因素方面，单因素分析提示与CSKP 感染组比，90 d 内转床、入住ICU、置入引流管、深静脉置管、机械通气、留置尿管、留置胃管、手术治疗、β-内酰胺类复合剂、碳青霉烯类、硝基咪唑类抗生素暴露与血流感染CRKP 相关，多因素分析显示留置尿管、留置引流管是血流感染CRKP 的独立危险因素，结果与其他研究类似[14-16]。院内感染主要通过环境传播，携带各种病原体的患者转床，容易引起该病原体院内感染的传播，CRKP 定植或感染的患者转床，增加了CRKP 感染播散的机会。留置尿管、留置引流管等侵入性检查和治疗破坏了人体正常的防御系统，引起环境中或肠道定植的CRKP 经过医源性操作或材料侵入血流而感染。长期暴露于β-内酰胺类复合剂和碳青霉烯类抗生素，可使体内CSKP 被抑制，筛选出产碳青霉烯酶KP 成为优势菌株，同时部分CSKP 菌株经过诱导出现基因突变或通过质粒介导获得耐药基因成为CRKP，成为潜在的感染源。硝基咪唑类抗生素虽然对KP 无效，但容易使肠道内菌群失调，可能造成定植在肠道内的CRKP菌株移位[17]，引起血流感染。入住ICU 的患者对侵入性检查治疗及抗生素的暴露更高，更容易出现CRKP 感染。临床应加强感控措施，减少不必要的侵入性检查和治疗，控制抗生素的滥用。

本研究发现，CRKP 血流感染患者住院期间死亡率高达41.7%，30 d 生存率低于CSKP 感染患者。国内外一些研究的相关结论相仿，通过对KP 感染导致死亡的危险因素分析，CRKP 是独立的危险因素[16,18-20]。此外，有研究发现住院患者有较高的CRKP 肠道定植率，CRKP 定植不仅与之后的感染相关，还是感染死亡的危险因素[21-22]，因此肠道去定植是防控CRKP 感染的一个重要途径，去定植治疗有着广阔的前景。

本研究只纳入KP 血流感染的患者为研究对象，排除呼吸道、尿液及其他体液组织CRKP 阳性(这些阳性的标本可能存在定植污染等情况)的患者，因此研究结论较为客观。不足之处：样本量较小，结论可能存在一定偏差；未对分离的菌株做分子流行病学研究。如果能对各菌株的耐药酶进行检测，明确耐药基因并行多位点序列分型检测，可以分析菌株之间的克隆关系和同源性，为防控CRKP 的传播流行提供更有价值的指导。