2018-2021年某院阴沟肠杆菌耐药特征及与抗菌药物使用强度的相关性分析*

冀召帅,刘 岸,安 扬,唐 蕾,张 楠,俞佳慧,艾 超

清华大学附属北京清华长庚医院/清华大学临床医学院药学部,北京 102218

阴沟肠杆菌(ECL)作为医院内感染重要的病原微生物,可引起呼吸道、伤口、泌尿系统的感染和脑膜炎等病症,对生命健康造成严重影响[1]。2020年全国细菌耐药监测报告显示阴沟肠杆菌在革兰阴性菌中分离率为3.9%[2],居第5位。随着抗菌药物广泛使用,在抗菌药物选择压力下耐药阴沟肠杆菌迅速出现,给临床抗感染治疗工作和实验室快速检测带来了巨大挑战[3]。研究显示,2013-2017年我国阴沟肠杆菌耐药率呈增长趋势,尤其对碳青霉烯类药物的耐药性明显增加[4-5];美国2006-2015年的流行病调查结果显示,耐碳青霉烯阴沟肠杆菌检出率在近十年有明显上升趋势[6]。为进一步了解近期临床阴沟肠杆菌耐药性趋势,本研究拟对本院2018-2021年阴沟肠杆菌的临床分布、耐药趋势进行分析,并探讨其与抗菌药物使用强度之间的关联性,旨在为临床选择治疗阴沟肠杆菌感染的抗菌药物提供参考。

1 材料与方法

1.1菌株来源 收集本院2018年1月1日至2021年12月31日住院患者临床标本分离的阴沟肠杆菌,标本类型主要包括痰液、血液、尿液和引流液,去除同一患者重复分离菌株。记录阴沟肠杆菌检出科室、药敏试验结果相关信息。

1.2病原体鉴定及药敏试验 按照《全国临床检验操作规程》进行细菌分离培养鉴定,以上操作在本院检验科微生物室完成。所有菌株使用法国生物梅里埃公司 VITEK-2 AST-GN13 药敏卡进行鉴定,按照美国临床和实验室标准协会(CLSI)推荐的纸片扩散法确认药敏结果,所有结果均参照CLSI 2013标准判读。

1.3观察指标 统计分析本院2018-2021年检出的阴沟肠杆菌占比,以及对常见抗菌药物的耐药率变化趋势;统计2018-2021年住院患者常用抗菌药物使用强度及逐年变化趋势,并分析阴沟肠杆菌耐药率与抗菌药物使用强度间的相关性。抗菌药物使用强度的计算:抗菌药物使用强度=抗菌药物用药频度(DDDs)×100/(同期收治患者人天数),而DDDs=抗菌药物年消耗量/成人限定日剂量(DDD),DDD值以世界卫生组织(WHO)推荐剂量作为参考,同一通用名不同品牌抗菌药物应分别计算DDDs后相加即为该药总DDDs。

1.4统计学处理 采用SPSS20.0统计软件进行数据处理及统计分析,对耐药率、抗菌药物使用强度的趋势分析采用χ2线性趋势检验;对耐药率与抗菌药物使用强度进行相关性分析,数据呈正态分布时采用Pearson相关进行相关关系分析,数据呈非正态分布时则采用Spearman相关进行相关关系分析。相关系数r>0表示二者呈正相关,r<0表示二者呈负相关。|r|<0.3表示二者无直线相关关系,0.3≤|r|<0.5为低度相关关系,0.5 ≤|r|<0.8为中度相关,|r|≥0.8时,表示二者具有较强的相关性。

2 结 果

2.1阴沟肠杆菌检出情况 2018-2021年本院共分离细菌23 184株,其中阴沟肠杆菌746株,占3.22%。2018-2021年分离的阴沟肠杆菌总株数在本院所有革兰阴性菌中排名居第5位。2018-2021年检出的细菌中阴沟肠杆菌占比情况见表1。

表1 2018-2021年阴沟肠杆菌占比情况

2.2检出科室分布 2018—2021年本院分离出的746株阴沟肠杆菌中,检出碳青霉烯耐药阴沟肠杆菌163株。重症医学科(ICU)是阴沟肠杆菌最主要的检出科室,2018—2021年共检出阴沟肠杆菌173株,占23.19%,其中碳青霉烯耐药阴沟肠杆菌共检出71例,占ICU总阴沟肠杆菌的41.04%;其次为肝胆胰外科[115株(15.42%)]、泌尿外科[55株(7.37%)]、康复科[45株(6.03%)]。2018—2021年阴沟肠杆菌检出株数居前10位的临床科室见表2。

表2 2018—2021年阴沟肠杆菌检出株数排名居前10位的临床科室

2.3耐药率变化 2018-2021年阴沟肠杆菌整体耐药率近4年处于波动状态。β内酰胺类药物中,对第3代头孢菌素耐药率整体较高,其中对头孢曲松耐药率居首位,耐药率为44.9%～54.8%,对头孢他啶的耐药率为35.8%～48.0%;对第4代头孢菌素(头孢吡肟)的耐药率为19.6%～27.0%。β内酰胺类+酶抑制剂复方药物中,对哌拉西林/他唑巴坦的耐药率为21.4%～39.2%,对头孢哌酮/舒巴坦的耐药率为19.5%～44.2%;喹诺酮类药物中,对环丙沙星的耐药率为16.5%～24.5%,对左氧氟沙星的耐药率为12.3%～20.9%;碳青霉烯类药物中,对厄他培南的耐药率为8.8%～30.8%,亚胺培南耐药率为4.9%～11.3%;氨基糖苷类药物中,对妥布霉素的耐药率为13.9%～25.8%,对阿米卡星耐药率在1.0%左右。见表3。

表3 阴沟肠杆菌在各年度对常用抗菌药物的耐药率变化(%)

2.4抗菌药物使用强度 头孢曲松、头孢哌酮/舒巴坦、左氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦使用强度排序靠前;而头孢吡肟、环丙沙星、妥布霉素使用强度较小。见表4。

表4 常用抗菌药物在各年度的使用强度变化趋势

2.52018-2021年阴沟肠杆菌耐药率与抗菌药物使用强度相关性分析 阴沟肠杆菌对哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南的耐药率与环丙沙星使用强度呈显著相关(r=1.000,P<0.001);阴沟肠杆菌对妥布霉素的耐药率与头孢他啶使用强度呈显著相关(r=1.000,P<0.001)。阴沟肠杆菌对头孢他啶、头孢曲松、厄他培南的耐药率分别与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松使用强度呈强相关(r均为0.800),阴沟肠杆菌对哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南、头孢哌酮/舒巴坦的耐药率分别与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松、阿米卡星使用强度呈中度相关(r均为0.600)。见表5。

表5 阴沟肠杆菌耐药率与抗菌药物使用强度的相关系数(r)

3 讨 论

本研究结果显示该医院2018-2021年检出的阴沟肠杆菌占所有检出细菌的3.22%,在革兰阴性菌中排名居第5位,该数据与国内已有报道一致[2,7]。阴沟肠杆菌的检出科室分布主要为ICU、肝胆胰外科等,与国内近几年的相关研究报道基本一致[4-5,8-10]。而耐碳青霉烯阴沟肠杆菌检出科室主要为ICU、肝胆胰外科、普内科、康复科、肝脏ICU、急诊内科等,与阴沟肠杆菌的分布科室有一定的差异;耐碳青霉烯阴沟肠杆菌检出率的科室排名结果显示ICU、普内科、急诊内科检出耐碳青霉烯阴沟肠杆菌比例较高。

阴沟肠杆菌的耐药机制复杂多样,各种耐药机制协同作用,造成其对多类抗菌药物耐药,耐药机制主要包括:(1)产β-内酰胺酶[11-13],产头孢菌素酶(AmpC酶)、产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)和碳青霉烯酶是阴沟肠杆菌耐药的主要机制;(2)喹诺酮耐药基因(qnr)[14],qnr基因通过质粒介导作用在菌群内或菌群间播散,使对喹诺酮类抗菌药物耐药的阴沟肠杆菌不断增加;(3)整合子作用[15-16],Ⅰ类整合子在多重耐药的阴沟肠杆菌中最常见,其移动性和整合能力可以特异性地俘获和表达耐药基因,并使耐药基因在菌群间持续传播流动;(4)外排泵作用[17],在少数的阴沟肠杆菌耐药菌中发现,由ramA调控基因介导的AcrAB外排泵过度表达,使菌体内的药物不断被排出而导致耐药;(5)膜孔蛋白缺失,阴沟肠杆菌的外膜上膜孔蛋白F或D的缺失导致细菌转运抗菌药物的效率下降,比如氟喹诺酮类、厄他培南、头孢菌素类等抗菌药物;(6)作用靶点的改变等[17],如编码基因DNA转促酶和拓扑异构酶4个亚单位GyrA、GyrB、ParC和ParE基因发生突变,导致酶失去原有活性,氟喹诺酮类药物对两种酶的识别度降低,敏感性下降。

本院阴沟肠杆菌对常见的11种抗菌药物耐药率数据显示,整体耐药率近4年处于波动状态。β-内酰胺类药物中,阴沟肠杆菌对第3代头孢菌素的耐药率整体偏高,头孢曲松耐药率居首位,耐药率为44.9%～54.8%;而对β-内酰胺类+酶抑制剂耐药率有所降低,表明β-内酰胺酶抑制剂增加了对产β-内酰胺酶阴沟肠杆菌的作用效果;头孢吡肟的耐药率为19.6%～27.0%,这与第4代头孢菌素具有更强的细胞外膜穿透性,对产AmpC酶和β-内酰胺酶细菌稳定性强等因素有关。阴沟肠杆菌对碳青霉烯类药物的耐药率为4.9%～30.8%,而对厄他培南的耐药率明显高于亚胺培南。对喹诺酮类药物的耐药率居中,而对氨基糖苷类药物的耐药率整体最低,其中对阿米卡星的耐药率最低,耐药率在1.0%左右。本院检出的阴沟肠杆菌对11种常用抗菌药物的耐药率与已有的研究数据基本一致[7,18]。

已有研究表明,细菌耐药水平与抗菌药物的用量之间存在一种宏观的量化关系,即一定范围内的抗菌药物使用情况可以导致病原菌整体耐药率及耐药菌感染率的变化[19-21]。本院检出的阴沟肠杆菌对头孢他啶、头孢曲松、厄他培南的耐药率分别与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松使用强度呈强相关(r=0.800,P=0.200),阴沟肠杆菌对哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南、头孢哌酮/舒巴坦的耐药率分别与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松、阿米卡星使用强度呈中度相关(r=0.600,P=0.400),说明阴沟肠杆菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药一定程度上与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松的临床使用存在关联,提示本院哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松临床使用可能不合理。此外,虽然本研究中发现环丙沙星使用强度与阴沟肠杆菌对哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦等6种抗菌药物的耐药率呈强相关性,但因2018-2021年本院环丙沙星的使用强度较小,推测该药的相关性分析结果为假阳性。

阴沟肠杆菌耐药情况仍然处于相对严峻的形势,其中对第3代头孢菌素耐药率最高。阴沟肠杆菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药一定程度上与哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松的临床使用存在关联,提示本院哌拉西林/他唑巴坦、头孢曲松的临床使用可能存在不合理的情况,临床应予以重视,加强抗菌药物合理用药管控。