4种常见碳青霉烯类耐药革兰氏阴性杆菌检出率与抗菌药物使用强度的相关性研究

王广钊，蒙光义*，林传钟，李杨，韦凤华，丘丹萍（.玉林市第一人民医院药学部，广西 玉林57000；.广州市花都区人民医院药学部，广州 50800；.玉林市第一人民医院检验科，广西 玉林 57000）

CHINET中国细菌耐药监测网2005—2019年数据显示大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌是医院感染中最常见的4种革兰氏阴性杆菌，虽然铜绿假单胞菌对碳青霉烯的耐药率呈平稳下降趋势、大肠埃希菌对碳青霉烯的耐药率仍处于较低水平，但肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌对碳青霉烯的耐药率均呈上升趋势，给临床抗感染治疗带来了巨大挑战。本文通过研究分析2012—2019年广西某综合性三级甲等医院住院病区中4种常见碳青霉烯类耐药革兰氏阴性杆菌（CRO）的检出率变化趋势，探讨其与各品种抗菌药物使用强度（AUD）的相关性，从而为临床诊治和防控广泛耐药菌株的感染和规范抗菌药物的合理使用提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 菌株来源

4种常见CRO来源于2012—2019年该院住院病区临床科室送检的各种标本，主要包括痰、气管抽吸物、伤口分泌物、血液、尿液、肺泡灌洗液、胸腹水等，剔除同一患者相同部位的重复菌株。

1.2 菌株分离及药敏试验

细菌培养和鉴定参照《全国临床检验操作规程》（第3版），使用法国生物梅里埃公司的VITEK2-compact自动细菌鉴定仪和VTIKE GP鉴定卡进行病原菌鉴定及微量稀释法进行药敏分析。药敏试验及结果判断标准参考美国临床实验室标准化协会（CLSI 2011—2019年）制定的标准进行评定，将药敏试验结果判定为耐药、中介、敏感。质控菌株：大肠埃希菌ATCC25922、肺炎克雷伯菌ATCC700603和铜绿假单胞菌ATCC27853（国家卫生计生委临床检验中心）。

1.3 抗菌药物AUD

从医院信息系统中提取2012—2019年医院住院患者常用抗菌药物的年消耗量，根据世界卫生组织（WHO）制定的Guidelines for Anatomical Therapeutic Chemical（ATC）classification and DDD assignment 23rd edition（2020）推荐的日限定剂量（DDD）来计算用药频度（DDDs），用药频度（DDDs）＝某药年销售总量/该药的DDD值，抗菌药物AUD＝DDDs×100/（同期出院患者人数×同期患者平均住院天数）。

1.4 统计学处理

运用WHONET 5.5软件分析细菌耐药监测数据，采用SPSS Statistics 17.0统计软件对数据进行统计学分析。采用线性回归分析（linear regression）评估4种常见CRO对碳青霉烯的耐药率、抗菌药物AUD随时间的变化趋势。数据资料符合双变量正态分布，细菌耐药率与抗菌药物AUD的相关性采用Pearson相关分析，检验水准

α

＝0.05，

P

＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 4种常见CRO检出率的变化趋势

2012—2019年共检出大肠埃希菌15 116株、肺炎克雷伯菌7412株、铜绿假单胞菌7583株和鲍曼不动杆菌4936株，4种主要CRO的各年度检出率均无明显变化趋势（

P

＞0.05）。其中耐碳青霉烯大肠埃希菌（CRECO）、耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKPN）、耐碳青霉烯铜绿假单胞菌（CRPAE）和耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（CRAB）的检出率分别为0.7%～2.1%、2.0%～15.3%、10.9%～28.9%和18.3%～67.3%；CRAB检出率最高，除2012年和2013年外其他年度均大于50%。结果见表1。

表1 2012—2019年4种常见CRO检出率的变化趋势(%)
Tab 1 Change in the detection rate of 4 common CROs from 2012 to 2019 (%)

年份 CRECO CRKPN CRPAE CRAB 2012年1.0（10/1040）2.0（8/401） 10.9（51/466）18.3（32/175）2013年 0.8（7/923） 5.5（21/385） 11.6（45/389）29.0（123/424）2014年1.2（15/1293）5.1（44/868）21.2（179/843）54.1（322/595）2015年1.3（17/1340）15.3（152/994）28.9（331/1145）67.3（457/679）2016年0.7（11/1624）11.0（91/824）27.6（357/1295）64.0（309/483）2017年2.1（40/1916）11.6（116/1001）26.3（230/873）54.8（306/558）2018年1.0（19/1928）5.2（69/1315）19.0（212/1115）51.7（403/780）2019年2.0（45/2253）3.0（46/1549）17.0（263/1545）60.0（573/955）β值 0.123 0.247 1.112 4.813 P值 0.137 0.762 0.338 0.062

2.2 常用抗菌药物AUD的变化趋势

2012—2019年医院住院病区常用的 17种抗菌药物中，哌拉西林他唑巴坦、阿莫西林克拉维酸钾、头孢曲松、美罗培南、莫西沙星和多西环素的AUD基本呈逐年升高趋势（

P

均＜0.05）；而哌拉西林、头孢西丁、头孢他啶、磷霉素的AUD基本总体呈逐年下降趋势（

P

均＜0.05）；其余抗菌药物AUD 呈现平稳趋势。结果见表2。

表2 2012—2019年住院病区常用抗菌药物AUD
Tab 2 AUD of commonly-used antibacterial drugs in hospital inpatient wards from 2012—2019

抗菌药物 AUD 变化趋势2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 β值 P值哌拉西林 0.115 0.055 0.077 0.065 0.088 0.041 0.004 0.000 －0.014 0.009哌拉西林他唑巴坦 5.022 4.505 5.906 7.304 9.129 11.053 10.529 10.913 1.055 ＜0.001阿莫西林克拉维酸钾 1.209 0.924 1.271 2.777 3.320 3.027 3.844 5.243 0.579 ＜0.001头孢哌酮舒巴坦 1.944 3.171 4.003 4.927 6.454 3.099 3.421 3.208 0.106 0.653头孢西丁 2.595 2.782 3.311 3.239 3.470 1.313 0.456 0.380 －0.392 0.033头孢呋辛 5.843 7.125 6.524 6.474 7.086 6.391 6.684 7.050 0.077 0.288头孢他啶 2.372 2.709 2.092 2.097 0.588 0.880 0.971 1.049 －0.275 0.010头孢曲松 0.311 0.322 0.639 0.949 1.632 2.999 2.744 2.125 0.388 0.003亚胺培南 0.344 0.314 0.582 0.749 0.832 0.445 0.346 0.445 0.006 0.850美罗培南 0.113 0.239 0.429 0.776 1.341 1.602 1.356 1.609 0.240 ＜0.001庆大霉素 0.066 0.362 0.096 0.059 0.059 0.284 0.047 0.685 0.040 0.291阿米卡星 0.369 0.295 0.227 0.311 0.319 0.318 0.219 0.227 －0.013 0.132环丙沙星 0.098 0.081 0.056 0.034 0.029 0.020 0.058 0.095 －0.003 0.565左氧氟沙星 9.425 7.679 8.538 8.644 10.603 8.724 4.814 3.675 －0.620 0.083莫西沙星 0.496 0.391 0.445 0.432 0.619 1.616 1.434 1.617 0.200 0.006多西环素 0.050 0.216 0.278 0.384 0.210 0.438 0.442 0.556 0.072 0.003磷霉素 0.693 0.575 0.468 0.673 0.552 0.188 0.296 0.378 －0.054 0.036

2.3 4种常见CRO检出率与抗菌药物AUD的相关性

Pearson相关分析结果显示，CRECO的检出率与莫西沙星、多西环素的使用强度成正相关（

P

＜0.05）；CRKPN的检出率与环丙沙星的使用强度成负相关（

P

＜0.05）；CRPAE的检出率与亚胺培南、头孢哌酮舒巴坦的使用强度成正相关（

P

＜0.05），而与环丙沙星的使用强度成负相关（

P

＜0.05）；CRAB的检出率与亚胺培南、头孢哌酮舒巴坦、多西环素的使用强度成正相关（

P

＜0.05）。结果见表3。

表3 抗菌药物AUD与4种常见CRO检出率的Pearson相关分析
Tab 3 Pearson correlation analysis between AUD and the detection rate of 4 common CROs

抗菌药物 CRECO CRKPN CRPAE CRAB r值 P值 r值 P值 r值 P值 r值 P值哌拉西林 －0.521 0.185 0.090 0.831 －0.026 0.951 －0.391 0.338哌拉西林他唑巴坦 0.603 0.113 0.230 0.583 0.485 0.224 0.645 0.084阿莫西林克拉维酸钾 0.519 0.188 0.106 0.803 0.348 0.399 0.651 0.081头孢哌酮舒巴坦 －0.305 0.463 0.657 0.077 0.752 0.031 0.722 0.043头孢西丁 －0.583 0.129 0.356 0.386 0.214 0.611 －0.064 0.881头孢呋辛 －0.094 0.824 0.070 0.870 0.096 0.821 0.397 0.331头孢他啶 －0.347 0.399 －0.239 0.569 －0.539 0.168 －0.630 0.094头孢曲松 0.570 0.141 0.214 0.611 0.424 0.296 0.516 0.191亚胺培南 －0.133 0.754 0.702 0.052 0.815 0.014 0.723 0.043美罗培南 0.575 0.136 0.296 0.476 0.534 0.173 0.698 0.054庆大霉素 0.615 0.104 －0.322 0.437 －0.306 0.460 0.037 0.931阿米卡星 －0.208 0.621 0.291 0.484 0.008 0.985 －0.409 0.314环丙沙星 －0.105 0.805 －0.877 0.004 －0.915 0.001 －0.657 0.077左氧氟沙星 －0.406 0.318 0.454 0.259 0.326 0.431 －0.120 0.777莫西沙星 0.727 0.041 －0.099 0.816 0.107 0.800 0.309 0.456多西环素 0.737 0.037 0.223 0.596 0.497 0.210 0.746 0.034磷霉素 －0.622 0.100 0.018 0.967 －0.208 0.622 －0.331 0.423

3 讨论

CHINET中国细菌耐药性监测数据显示，2012—2019年CRECO的检出率为1.0%～3.0%，维持在相对较低的耐药率水平（

P

＝0.444）；CRPAE的检出率为23.6%～ 30.7%，呈现平稳趋势（

P

＝0.778）；但CRKPN的检出率为11.8%～29.5%、CRAB的检出率为61.4%～79.0%，均呈现逐年上升趋势（

P

＜0.001）。而 该 院2012—2019年CRECO、CRKPN、CRPAE和CRAB的检出率分别为0.7%～2.1%、2.0%～15.3%、10.9%～28.9%和18.3%～67.3%，4种常见CRO的各年度检出率均无明显变化趋势。与CHINET中国细菌耐药监测网监测结果相比，该院4种常见CRO的整体检出率相对低，特别是CRKPN、CRPAE检出率在2015年分别达到峰值15.3%、28.9%后，在2016年出现拐点逐步降低，2019年分别低至3.0%、17.0%。可能与该院为了提高抗菌药物的合理使用水平，2016年起成立了由传染病专家、微生物专家、临床医师和临床药师组成的多学科抗感染团队，开展抗菌药物医嘱专项点评、多学科进入临床宣讲以及加强感控管理等有关。因此，减少抗菌药物的不合理使用可能是减少CRO传播的有效措施。

国内相关研究发现CRO主要来源于重症医学科、呼吸内科、神经外科和神经内科等科室患者所送检的呼吸道标本、血标本、尿液标本，以50岁以上的男性患者检出比例最高，可能与这些科室患者病情比较严重、住院时间长、免疫力低下、使用抗菌药物种类繁杂及时间长、且较多接受气管插管、气管切开和动静脉置管等侵袭性操作有关。

CRO通常对临床常见的抗菌药物高度耐药，大部分是仅对多黏菌素和替加环素敏感的广泛耐药菌株。有研究显示，4种常见CRO仅对多黏菌素B、替加环素、米诺环素、阿米卡星敏感。其中CRE和CRAB对头孢菌素类及其加酶抑制剂类、喹诺酮类等抗菌药物耐药率均≥76.9%，CRECO和CRKPN对临床大多数常用抗菌药物如第三、四代头孢菌素类、

β

-内酰胺类/酶抑制剂类、喹诺酮类等耐药率均≥90%，CRO耐药问题异常严重。CRO对碳青霉烯耐药机制较复杂，由多种耐药机制共同发挥作用，主要由产碳青霉烯酶引起，可能同时合并产超广谱

β

-内酰胺酶（ESBLs）和/或头孢菌素酶（AmpC酶）、外排泵过度表达、膜孔蛋白突变或者缺失、细胞膜通透性降低等。其中大肠埃希菌、铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药以产B类的金属酶为主，而产A类KPC酶、D类OXA-23酶分别是介导肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药的主要机制。

本次研究发现，哌拉西林他唑巴坦、阿莫西林克拉维酸钾、头孢曲松、美罗培南、莫西沙星、多西环素的使用强度呈逐年升高趋势；而哌拉西林、头孢西丁、头孢他啶、磷霉素的使用强度总体呈逐年下降趋势，侧面说明了随着细菌耐药性的增加、新型广谱抗菌药物的普及，医师在治疗感染患者中更倾向于选择加酶的或者能够覆盖厌氧菌的广谱抗菌药物，因此个体化治疗重要性凸显。

细菌耐药水平与抗菌药物的使用量存在宏观的量化关系，两者息息相关，抗菌药物的选择性压力加速了细菌耐药性的产生。此次研究发现，CRPAE、CRAB的检出率与亚胺培南的使用强度均成正相关（

r

＝0.815，

P

＜0.05；

r

＝0.723，

P

＜0.05），与美罗培南的使用强度无明显相关性；CRECO、CRKPN的检出率与亚胺培南、美罗培南的使用强度无明显相关性；提示高强度使用亚胺培南可能会导致铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌对碳青霉烯的耐药率不断升高。国内陈泳伍等的研究也表明CRPAE检出率与碳青霉烯类抗菌药物、美罗培南、亚胺培南AUD成中度正相关。有研究表明CRAB检出率与碳青霉烯类抗菌药物AUD成正相关。一项重症监护病房（ICU）大数据分析显示，碳青霉烯类药物AUD分别与鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌对亚胺培南/西司他丁的耐药性成显著正相关，但与肺炎克雷伯杆菌对亚胺培南/西司他丁的耐药性无相关性。李新芳等研究也表明CRECO、CRKPN的检出率与碳青霉烯的使用强度无相关性，与本研究结果相似。而本研究发现CRPAE、CRAB的检出率与亚胺培南的使用强度成正相关，但与美罗培南的使用强度无相关性，可能与亚胺培南特异性诱导铜绿假单胞菌的微孔蛋白

OprD

基因表达下降，阻碍亚胺培南进入铜绿假单胞菌菌体内，特异性引起菌株对亚胺培南耐药，而美罗培南与微孔蛋白

OprD

基因表达无明显相关性有关；亚

MIC

浓度的亚胺培南诱导鲍曼不动杆菌

ponA

基因表达下降的幅度较美罗培南、多尼培南大，鲍曼不动杆菌对亚胺培南的特异性外膜孔蛋白

CarO

基因、43 kDa

OMP

基因的表达缺失或下调等综合因素导致亚胺培南更容易诱导鲍曼不动杆菌对碳青霉烯耐药有关。但郑伟等、毛东阳等研究显示CRKPN、CRECO的检出率与碳青霉烯类抗菌药物使用强度显著相关，与本文研究结果有差异。虽然国内外大量研究表明既往使用碳青霉烯类抗菌药物是诱导产生CRO超级细菌的独立危险因素，但细菌耐药率与抗菌药物AUD相关性的研究结果差异性较大，与细菌耐药机制复杂，受多种因素综合影响有关，提示不同种类抗菌药物AUD对CRO影响各不相同。

本研究还发现，CRECO的检出率与莫西沙星、多西环素的使用强度成正相关，CRPAE的检出率与头孢哌酮舒巴坦的使用强度成显著正相关，CRAB的检出率与头孢哌酮舒巴坦、多西环素的使用强度成显著正相关。提示高强度使用莫西沙星、多西环素、头孢哌酮舒巴坦等抗菌药物可能会增加CRECO、CRPAE、CRAB的检出率，因此临床诊疗中需要规范合理使用莫西沙星、多西环素、头孢哌酮舒巴坦等抗菌药物以延缓CRECO、CRPAE、CRAB的产生。

CRO通常是广泛耐药菌株，可供选择的抗菌药物较少，治疗非常棘手。因此针对CRO感染的抗菌治疗首先应该结合患者临床症状、体征和辅助检查来区分是感染还是定殖，然后根据药敏结果、抗菌药物的PK/PD、患者肝肾功能等多种因素综合分析，选取合适的抗菌药物治疗。然而对于采用联合多种抗菌药物治疗CRO感染的临床疗效和病原微生物学是否更佳，尚缺乏充分的循证依据，但相关专家共识更倾向于推荐采用以多黏菌素或替加环素为基础的联合用药方案。多黏菌素雾化吸入联合全身静脉用药治疗CRO肺部感染，可以改善临床治愈率，减少病死率；替加环素鞘内/脑室内给药联合全身静脉给药对CRAB、CRKP引起的颅内感染显示出了良好的治疗效果；头孢他啶阿维巴坦、亚胺培南雷巴坦、美罗培南瓦博巴坦等新研发的药物，在治疗CRE感染的部分研究中有不错疗效，有待进一步研究。

本研究仍存在一定的局限性。首先，该研究仅在一家三级医院开展，而CRO的检出率和抗菌药物AUD在各医院之间可能差异很大，因此需要多中心研究来进一步证实。此外，本研究的菌株来自2012～2019年该院住院病区临床科室送检的各种标本，未能很好地区分是社区获得性的菌株还是医院获得性的菌株。最后，引起革兰氏阴性杆菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药的发生与多种因素有关，抗菌药物的选择性压力只是其中之一，其他因素有待进一步研究。

CRO的检出率与抗菌药物AUD息息相关，面对CRO感染的严峻挑战，临床诊治中需要通过开展抗菌药物科学化管理和多学科联合诊疗模式，规范合理使用抗菌药物，控制耐药菌株的产生及传播。