产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的耐药性及其所致血流感染的危险因素

本文原载于中华临床感染病杂志, 2015,08(02)

产超广谱β-内酰胺酶(Extended spectrum β-lactamases，ESBLs)细菌自1983年首次报道以来，已在全世界范围播散，是临床医师面临的棘手问题。目前产ESBLs的肠杆菌科细菌已成为医院感染的主要病原菌，尤其以大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌最为常见^[1]。面对产ESBLs肠杆菌科细菌引起的感染，合适的经验性治疗，可显著降低产ESBLs菌株感染患者的病死率^[2]。由于产ESBLs菌株与非产ESBLs菌株临床治疗存在显著差异，且直接影响患者预后^[3]，因此早期评估菌株产ESBLs的风险，对患者的预后具有积极意义。本研究收集了浙江中医药大学附属第二医院血培养阳性的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌感染患者的临床资料并进行统计分析。

1　对象与方法

1.1　研究对象与分组

连续收集2009年9月至2014年6月浙江中医药大学附属第二医院血培养阳性的非重复大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌血流感染病例131例，其中91例为大肠埃希菌感染，40例为肺炎克雷伯菌感染。131例患者中，男性64例，女性67例，年龄30～94岁，平均年龄(71±14)岁。所有患者按照感染菌株是否产ESBLs分为产ESBLs组(65例)和非产ESBLs组(66例)。

1.2　菌株鉴定和药敏

经Vitek 2全自动微生物分析仪鉴定菌种及药敏，质控株为大肠埃希菌ATCC 25922。

1.3　ESBLs确证试验

参照美国临床和实验室标准化协会(CLSI)2012年版^[4]推荐的纸片确证扩散法进行，采用头孢噻肟(30 μg)，头孢噻肟/克拉维酸(30 μg/10 μg)，头孢他啶(30 μg)，头孢他啶/克拉维酸(30 μg/10 μg)纸片检测，对两组中任一药物加克拉维酸的抑菌圈直径与不加克拉维酸的抑菌圈直径相比，差值≥5 mm时，可确证该菌株产ESBLs。

1.4　调查方法

制订统一调查表，内容包括：人口学特征，感染类型(社区获得性感染、医院获得性感染)，基础疾病(包括糖尿病、慢性肺病、心力衰竭、实体瘤、肝硬化、慢性肾功能不全、神经系统疾病、梗阻性泌尿系疾病、梗阻性胆道疾病、中性粒细胞减少症)，近3个月内是否有使用糖皮质激素，近3个月内是否有使用免疫抑制剂，近3个月内是否有医疗机构入住史，近3个月内抗菌药物使用史(头孢菌素类、喹诺酮类、氨基糖苷类、碳青霉烯类、头霉素类等)，近3个月内是否留置导管[包括深静脉导管或经外周静脉置入中心静脉导管(PICC)、导尿管、腹腔引流管或T管、机械通气人工气道等]，既往是否有产ESBLs菌株感染史等。

1.5　统计学方法

建立Excel数据库，采用SPSS 17.0软件进行统计分析。计量资料用±s表示，采用t检验；计数资料用例(百分率)表示，采用χ²检验。采用多因素Logistic回归分析确定独立危险因素。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　ESBLs检出情况

131例患者中，产ESBLs大肠埃希菌感染50例(38.17%)，产ESBLs肺炎克雷伯菌感染15例(11.45%)，非产ESBLs大肠埃希菌感染41例(31.30%)，非产ESBLs肺炎克雷伯菌感染25例(19.08%)。91例大肠埃希菌感染患者中，ESBLs菌株的阳性率为54.9%(50/91)；40例肺炎克雷伯菌感染患者中，ESBLs菌株的阳性率为37.5%(15/40)。131株菌株中，ESBLs总阳性率为49.6%(65/131)。

2.2　产ESBLs菌株与非产ESBLs菌株药敏试验结果比较

产ESBLs菌株对青霉素、氨曲南及第三和第四代头孢菌素的耐药率均>50%，对大部分抗菌药物的耐药率明显高于非产ESBLs菌株。除对阿米卡星、左氧氟沙星、环丙沙星、头孢西丁外，产ESBLs的大肠埃希菌和产ESBLs的肺炎克雷伯菌的耐药性基本一致。产ESBLs大肠埃希菌对厄他培南、美罗培南、亚胺培南和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率分别为0、2.0%、0和2.3%；产ESBLs肺炎克雷伯菌对厄他培南、美罗培南、亚胺培南和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率分别为14.3%、0、13.3%和26.7%。对产ESBLs菌株而言，碳青霉烯类抗菌药物体外敏感性最高，而哌拉西林/他唑巴坦也有较高体外活性。(表1)

表1 大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌中产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)和非产ESBLs菌株的耐药率[%(株)]

2.3　产ESBLs菌株感染的危险因素分析

2.3.1　单因素分析

单因素分析显示，近3个月内使用头孢菌素类药物(χ²＝18.322，P<0.01)、产ESBLs菌株感染史(χ²＝14.610，P<0.01)、近3个月内留置导尿管(χ²＝13.016，P<0.01)、近3个月内医疗机构入住史(χ²＝11.269，P<0.01)、近3个月内使用喹诺酮类药物(χ²＝10.638，P<0.01)、医院获得性感染(χ²＝8.205，P<0.01)、近3个月内留置深静脉导管或PICC导管(χ²＝4.817，P<0.05)、近3个月内使用糖皮质激素(χ²＝4.265，P<0.05)在产ESBLs组的比例显著高于非产ESBLs组，差异有统计学意义(表2)。

表2 产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌血流感染危险因素的单因素分析[例(%)]

2.3.2　多因素Logistic回归分析

将单因素分析差异有统计学意义的因素纳入多因素Logistic回归分析后发现：近3个月内使用喹诺酮类药物(OR＝6.851，P<0.01)、产ESBLs菌株感染史(OR＝6.344，P<0.01)、近3个月内使用头孢菌素类药物(OR＝3.719，P<0.01)，以及近3个月内留置导尿管(OR＝3.180，P<0.05)是产ESBLs菌株血流感染的独立危险因素(表3)。

表3 产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌血流感染危险因素的多因素Logistic回归分析

3　讨论

肠杆菌科细菌在临床分离率较高，特别是大肠埃希菌和克雷伯菌属细菌(主要是肺炎克雷伯菌)，在我国住院患者临床分离革兰阴性菌中居第1位和第2位，且给临床治疗带来了困难，而最重要的原因就是产ESBLs^[1,5]。2013年中国CHINET细菌耐药监测数据显示，产ESBLs大肠埃希菌和克雷伯菌属的检出率分别是54.0%和31.8%^[1]；而印度的一项多中心调查显示，产ESBLs大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的检出率更是高达61.4%和46.2%^[6]。显然，产ESBLs菌株已成为危害人们健康的公共问题，针对产ESBLs细菌感染的防控任务十分艰巨。本研究结果显示，我院导致血流感染的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌中，产ESBLs菌株的阳性率分别为54.94%和37.50%，提示临床经验性抗感染治疗时需要评估病原菌是否产ESBLs。

革兰阴性菌血流感染是一种致死率较高的感染性疾病，病原菌的药敏特点直接决定了抗感染治疗的疗效^[7]。本研究药敏结果提示，产ESBLs菌株对氨曲南及第三、四代头孢菌素的耐药率高，而对碳青霉烯类、哌拉西林/他唑巴坦的耐药率较低，尤其是碳青霉烯类抗菌药物，仍然是治疗产ESBLs菌株感染最敏感药物。因此，对于具有产ESBLs菌株感染高危因素的大肠埃希菌或肺炎克雷伯菌感染病例，不建议使用氨曲南或第三、四代头孢菌素，而应选择碳青霉烯类或哌拉西林/他唑巴坦。其中，碳青霉烯类是治疗重症感染的最佳选择。此外，本研究中还发现，产ESBLs大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌同时对氨基糖苷类、喹诺酮类和磺胺类耐药，表现为多重耐药，提示临床上应慎用该类药物。Petty等^[8]利用全基因测序发现，携带ESBLs基因的质粒常同时携带多种耐药基因，是临床上ESBLs菌株呈现多重耐药的主要原因。

通过对患者临床资料分析发现，患者如果在近3个月内有使用头孢菌素或喹诺酮类抗菌药物史，则发生产ESBLs大肠埃希菌或肺炎克雷伯菌血流感染的危险性显著增加，与文献报道一致^[9,10,11,12]，可能与前期抗菌药物的选择压力筛选出耐药菌株有关。Wiener等^[13]报道称，第三代头孢菌素和(或)喹诺酮类抗菌药物的广泛使用能促进质粒介导的产ESBLs菌株的播散。另有研究发现，头孢菌素或喹诺酮类抗菌药物的使用易筛选出产ESBLs的耐药菌株，而限制这两类药物的使用能显著降低菌株产ESBLs的比例^[9,14]。因此，之前曾使用过头孢菌素或喹诺酮类药物的血流感染患者有产ESBLs菌株感染的高风险，建议临床上在进行经验性抗菌治疗时使用覆盖产ESBLs酶菌株的药物。

研究证实，导尿管插入史是产ESBLs菌株感染的一个危险因素^[15,16]；更有研究认为，长期留置导尿管易导致产ESBLs细菌定植和持续血流感染的发生，究其原因可能是产ESBLs菌株在插管时即定植于损伤的尿道黏膜，并定期释放入血导致血流感染^[17,18]。本研究结果亦证实感染前3个月内有留置导尿史是产ESBLs菌株血流感染的独立危险因素。此外，患者若既往发生过产ESBLs细菌感染，本次感染产ESBLs菌株的风险明显高于既往未发生产ESBLs细菌感染组。Bert等^[19]回顾710例肝移植患者的资料发现，在肝移植前粪便中检测到产ESBLs菌株的患者在移植后发生产ESBLs菌株感染的比例显著增高。基于Bert等^[19]的研究结果，推测造成本次感染菌株产ESBLs风险增高的可能原因是：既往产ESBLs的菌株未彻底清除、定植于患者；或者定位于质粒上ESBLs基因，通过质粒转移至非产ESBLs菌株使后者获得对第三、四代头孢菌素的耐药性，进而使ESBLs基因在菌株间播散，从而增加了患者二次感染时菌株为产ESBLs的风险。

虽然有研究显示卫生保健相关感染、恶性肿瘤、肝胆系统感染也是产ESBLs菌株血流感染的独立危险因素^[20]；然而，本研究未得出上述结论，可能原因是Park等^[20]研究收集的病例资料是社区发病的血流感染患者，与本研究的研究对象不完全相同所致。

综上所述，合理使用头孢菌素、喹诺酮类药物，严格掌握留置导尿的指征，严格无菌操作，可能是降低产ESBLs的大肠埃希菌或肺炎克雷伯菌所致血流感染的有效措施。针对产ESBLs病原菌感染的患者，轻中度感染者可选用β-内酰胺酶抑制剂复合制剂，重症感染首选碳青霉烯类药物。根据感染危险因素合理选择抗菌药物，严格把握用药指征，不仅可以获得较好的疗效，同时对于抗菌药物的规范管理也有十分重要的意义。

（参考文献：略）