急性胰腺炎病原菌分布及耐藥分析：一項國內外重癥數據庫對比研究

李 云，寇佳琪，趙永生，任為正，何 蕾解放軍醫學院，北京 10085； 解放軍總醫院第一醫學中心 重癥醫學科，北京 10085； 解放軍總醫院 肝膽胰外科醫學部重癥醫學科，北京 10085

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是臨床最常見急腹癥之一，發病率位居急腹癥第3～5位。在我國急性胰腺炎的發病率有逐年上升趨勢，如并發器官功能衰竭則稱為重癥急性胰腺炎，其病情兇險，病死率高[1-2]。重癥急性胰腺炎患者中20%～40%發生感染，病死率可高達35.2%[3-5]。AP患者危重階段治療往往在重癥監護病房(intensive care unit，ICU)進行，而ICU是受多重耐藥菌(multidrug-resistant organisms，MDRO)沖擊最嚴重的地方。多重耐藥菌感染是導致重癥急性胰腺炎患者死亡的重要因素[6]。研究表明，AP患者的感染55.6%由多重耐藥菌引起[7]。多種耐藥機制的表達和傳播導致全球范圍內抗生素療效欠佳，AP患者抗生素的選擇困難尤為突出。重癥監護醫療信息庫Ⅳ版(Medical Information Mart for Intensive Care-Ⅳ，MIMIC-Ⅳ)正式發布于2020年，包含美國波士頓貝斯以色列女執事醫療中心2008 - 2019年的醫療數據，時間跨度較長，擁有76 000余人次入住ICU的信息，且資料相對完整，其前身MIMIC-Ⅲ已成為重癥醫學領域著名的科研數據集[8]。本研究基于我院和MIMIC-Ⅳ數據庫，對急性胰腺炎患者的病原菌和耐藥情況進行回顧性研究，以期從區域流行病學和多重耐藥菌耐藥性方面探索AP患者抗生素治療的選擇，并探討中美抗生素耐藥形勢差異及由此帶來的啟示。

資料和方法

1 資料來源 回顧性收集我院2018年1月-2019年12月急性胰腺炎患者臨床分離菌株。對比提取美國MIMIC-Ⅳ數據庫中2014-2019年急性胰腺炎患者住ICU期間分離得到的菌株信息(MIMIC-Ⅳ 數據庫授權使用證書編號：31397927)。

2 我院標本采集鑒定及培養方法 采集AP患者腹水、膽汁、呼吸道、尿液、靜脈血及中心靜脈導管等部位的標本，進行微生物培養和藥敏試驗。血液及無菌體液標本在BAC ALERT 3D全自動血液培養系統上進行增菌培養菌種培養，陽性后轉種哥倫比亞血瓊脂平板和中國藍-玫瑰紅酸瓊脂平板；痰、尿及導管標本接種哥倫比亞血瓊脂平板和中國藍-玫瑰紅酸瓊脂平板，并在37℃進行培養。細菌鑒定采用VITEK-MS或VITEK-2 COMPACT，藥敏試驗采用VITEK-2 COMPACT，儀器法K-B法進行藥敏試驗補充，鑒定及藥物敏感性實驗依據 CLSI標準進行判定。

3 分析指標 對不同數據庫、不同標本來源的菌株數量以及主要革蘭陰性病原菌的耐藥情況進行統計分析。多重耐藥菌定義為同時對三類或三類以上抗菌藥物呈現耐藥的細菌。兩數據庫均按照菌 種進行統計計數。

4 統計學方法 使用SPSS軟件26.0進行統計分析，采用χ2檢驗或Fisher精確概率檢驗比較不同數據庫主要革蘭陰性菌中多重耐藥菌的占比，P ＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1 菌株分布 2018年1月-2019年12月我院收治AP患者314例，其中男性225例(71.7%)，中位年齡為44歲(四分位數，35～54歲)，住院死亡率為14%。共培養鑒定570株微生物，以革蘭陰性菌為主，共365株(64.1%，365/570)，革蘭陽性菌105株(18.4%，105/570)，真菌100株(17.5%，100/570)。革蘭陰性菌是主要的分離株，以肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌為主。提取MIMIC-Ⅳ數據庫中2014-2019年AP患者604例，其中男性379例(62.7%)，中位年齡為60歲(四分位數，49～72歲)，住院死亡率為15.7%。共培養鑒定368株微生物，以革蘭陰性菌為主，共194株(52.71%，194/368)，革蘭陽性菌125株(33.97%，125/368)，真菌49株(13.32%，49/368)，但以金黃色葡萄球菌為最多。我院和MIMIC-Ⅳ數據庫前5位分離菌見表1。革蘭陰性菌在我院前3位是肺炎克雷伯菌，鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌，而MIMIC-Ⅳ顯示前3位是大腸埃希菌，銅綠假單胞菌和肺炎克雷伯菌。革蘭陽性菌在我院以屎腸球菌最多，而MIMIC-Ⅳ中以金黃色葡萄球菌最多。在真菌中，我院和MIMIC-Ⅳ中均以白念珠菌為主，其次為光滑念珠菌。見表2。

表1 兩數據庫AP患者前5位主要分離菌(n, %)Tab. 1 The top 5 strains isolated from AP patients in the two databases (n, %)

表2 兩數據庫AP患者前3位不同類別檢出菌(n, %)Tab. 2 The top 3 strains of different pathogen types isolated from AP patients in databases (n, %)

2 不同標本來源的主要菌株 在不同標本來源中，除尿液外，我院急性胰腺炎患者檢出菌以革蘭陰性菌為主, 前兩位為肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌；尿液中以白念珠菌最多。而MIMIC-Ⅳ數據庫中，呼吸道標本中以金黃色葡萄球菌占多數；膽汁中共計培養14株菌，凝固酶陰性葡萄球菌和金黃色葡萄球菌較多；中心靜脈導管共培養出2株菌株，均為金黃色葡萄球菌；靜脈血中以肺炎克雷伯菌、黏質沙雷菌和大腸埃希菌最多見，尿液中大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌多見，腹水培養陽性結果較少，銅綠假單胞菌和克柔念珠菌較多。見表3。

表3 兩數據庫不同標本來源的主要菌株排序(n, %)Tab. 3 Comparison of the main strains of the two databases from different specimen sources (n, %)

3 兩組數據庫革蘭陰性菌耐藥情況 我院肺炎克雷伯菌MDR約占94%，銅綠假單胞菌MDR為82%，大腸埃希菌MDR為84%。而MIMIC-Ⅳ中肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和大腸埃希菌中MDR占比分別為25.93%、27.59%和26.83%(表4)。我院鮑曼不動桿菌MDR高達99%，MIMIC-Ⅳ中鮑曼不動桿菌僅檢出1株，其耐藥情況不具有代表性。

表4 兩數據庫革蘭陰性菌多重耐藥率比較Tab. 4 Multi-drug resistance (MDR) in Gram bacteria in two databases

我院肺炎克雷伯菌對亞胺培南等多種抗生素耐藥率＞70%，僅有阿米卡星和復方新諾明耐藥率較低，分別為43%和57.8%。MIMIC-Ⅳ中肺炎克雷伯菌對氨芐西林/舒巴坦耐藥率為50%，對其余常用抗生素耐藥率均＜40%。

我院銅綠假單胞菌對氨芐西林、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢曲松、頭孢唑林等耐藥率為100%，但對阿米卡星、左旋氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦有較高的敏感性。MIMIC-Ⅳ中銅綠假單胞菌對美羅培南的耐藥性為42.31%。兩數據庫對妥布霉素和慶大霉素的耐藥率較為相近。

我院鮑曼不動桿菌對亞胺培南等多種抗生素耐藥率＞90%，僅有復方新諾明耐藥率(49%)較低，妥布霉素和慶大霉素耐藥率分別為76%和82%。

我院大腸埃希菌對氨芐西林和氨芐西林/舒巴坦的耐藥率最高，分別為93.3%和90%，MIMIC-Ⅳ數據庫中大腸埃希菌對氨芐西林和環丙沙星耐藥率高，分別為42.11%和39.47%。

討 論

在世界范圍內，重癥監護病房均是MDR的重災區[9-10]。由于病情需要，大部分AP患者，尤其是重癥急性胰腺炎患者的治療必須依賴重癥監護病房完成。盡管目前指南不推薦無感染證據的AP患者早期使用抗菌素治療，但臨床上很難將感染性并發癥或無菌性炎癥狀態區分開來。大多數患者，尤其是伴發器官功能衰竭者需要器官功能支持、開放氣道和使用有創治療監測時，常經驗性使用抗生素，覆蓋包括需氧和厭氧、革蘭陽性和革蘭陰性微生物，甚至真菌。文獻研究提示胰腺感染中大多數病原菌為腸源性[3]。10年前我科室致病菌主要為大腸埃希菌和銅綠假單孢菌，且對碳青霉烯類抗菌藥物高度敏感[11]。近年來國內文獻報道的AP患者感染的常見病原菌包括鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、屎腸球菌和糞腸球菌等，并且普遍存在較高的耐藥性，抗感染治療難度大[12]。本研究發現我院AP患者各部位培養最多依然是革蘭陰性菌，但前兩位已分別是肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌，兩者多重耐藥菌比例高達94%和99%，而且幾乎都是碳青霉烯耐藥菌，大腸埃希菌和銅綠假單胞菌對碳青霉烯類抗生素耐藥率也有所升高。在MIMIC-Ⅳ中，AP患者分離菌以金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌較多，革蘭陰性MDR的占比在國內相對較低，與國外報道貼合[13]。不同國家或地區的各類病原菌的檢出及耐藥率雖然在一定程度上受標本送檢時機的影響，但長期的抗生素管理及耐藥菌監管策略的不同仍應是導致病原菌分布及耐藥性差異的主要原因。在過去幾十年中，我國抗生素濫用的情況非常普遍，較低級別的醫療機構隨意開具抗生素，患者在沒有處方的情況下通過藥店購買抗生素，以及在畜牧養殖中將抗生素用作預防和治療感染的常用藥物等均是常見的濫用抗生素的現象，這些均在一定程度上導致了我國細菌的耐藥現狀。在20世紀90年代中期，世界衛生組織便呼吁關注細菌耐藥問題，1996年美國便成立了“國家抗生素耐藥監測系統”，之后連續出臺系列政策加強對抗生素合理使用的監管，逐步建立起較為完備的監控體系。我國于2004年制訂并施行《抗菌藥物臨床應用指導原則》，并于2005年建立全國“抗菌藥物臨床應用監測網”和“細菌耐藥監測網”，起步相對較晚，且監控體系仍需進一步完善[14-15]。另外，國外臨床藥師在指導合理化抗生素治療方面亦起到了重要的作用[16]。聚焦于本文研究對象，國內外AP的治療指南均不推薦早期應用抗生素，而國內醫師在臨床實踐中常在AP早期積極應用抗生素，亦反映了我國抗生素使用中存在的問題。本文雖然僅對我國和美國的單中心醫療機構的AP患者病原菌信息進行了對比，但不難看出我國細菌耐藥形勢仍不容樂觀，完善對耐藥菌的防控和監督管理體系，合理化使用抗生素仍是我們當前的工作重點。

碳青霉烯類是低毒有效抗生素的最后一道防線。盡管從耐藥機制來說碳青霉烯酶較產超廣譜β-內酰胺酶少，但卻更棘手。因為很多表達質粒介導碳氫霉烯的細菌還同時表達其他耐藥蛋白，如氨基糖苷修飾酶和核糖體突變等，可以導致氨基糖苷類和氟喹諾酮類耐藥[17]。為了實現抗生素對重癥患者的致病菌廣覆蓋，病原菌不明確時，通常使用兩種或三種抗生素[10]。這也在一定程度上增加了耐藥的發生。隨著細菌耐藥性的提升，即便在獲取微生物證據之后，能夠聯用的抗生素并不多。此時難治性耐藥性(difficult-to-treat resistance，DTR)更符合臨床醫生視角，也就是說不管病原菌對多少種抗生素耐藥，醫生只關注是否有相對安全和有效的藥物用來治療，病原學結果只是醫生參考的一方面[17]。革蘭陰性菌DTR廣義的定義為體外對所有β內酰胺類(含碳青霉烯類)和氟喹諾酮類耐藥。這個定義暗含病原菌對所有一線高效低毒藥物耐藥，而可以對某些保留品種敏感，如黏菌素/多黏菌素、替加環素和氨基糖苷類。但即便存在革蘭陰性菌DTR，碳青霉烯類抗生素用量并沒有減少，可能提示醫生并不完全依賴藥敏結果，而更注重療效和患者全身情況的調整[18]。

多重耐藥菌的傳播也不容忽視。一項針對中國ICU多重耐藥菌攜帶的研究發現，高達1/3的患者在收容時便攜帶了多重耐藥菌，產ESBL腸桿菌科數量最多，這導致大概1/2的ICU出院患者至少攜帶一種多重耐藥菌；而且入住ICU之前抗生素治療和抗生素暴露時間與多重耐藥菌攜帶明顯相關[19]。我院接診的AP患者以轉診患者為主，入院時患者已攜帶了耐藥菌，而痊愈出院時可能又增加了新的耐藥菌，使得各級醫院的抗生素選擇都十分困難。不同地區病原菌的傳播和流行存在較大差異，如在MIMIC-Ⅳ的急性胰腺炎患者中僅檢出1株鮑曼不動桿菌，而我院鮑曼不動桿菌檢出數量在所有檢出菌中排名第2，且具有很嚴重的耐藥性。這一方面可能與兩種人群定植菌的種類和數量的差異有關，造成不同菌株傳播的地區差異；另一方面可能與國外更早關注抗生素耐藥并進行管控有重要關系[20]。

ICU病原菌耐藥的泛濫可能是由廣譜抗生素的使用、微生物菌群的破壞和醫護人員的操作引起。醫學專業人員和公眾普遍認為，迅速和持續使用抗生素能獲益，但忽略了潛在的危害，這是改善抗生素管理的一大問題[21]。耐藥菌療效欠佳往往是因為經驗治療開始時機和方案不恰當、嚴重的基礎疾病等。理想的療效來源于對感染機制、流行病學、預后和易感因素的理解，而不僅是病原菌的鑒定。因此，臨床工作者需要了解區域流行菌，進行準確的耐藥菌易感性評估，從而選擇療效充分的經驗治療來提高患者的生存率[10,17]。

除了對抗生素藥物臨床應用管理以外，醫院防控措施對于遏制MDR傳播也起著重要作用[22-23]。注意手衛生可以避免交叉感染，對醫患頻接觸的物體表面進行定期、充分消毒，可以有效阻斷MDR經醫護人員進行傳播[24]。對于新入院患者和在院患者傷口分泌物、氣道分泌物、引流液、尿液等，以常規快速診斷的方法及時發現耐藥菌定植，并對患者采取隔離措施，必要時通過分子流行病學手段追蹤傳播途徑，有利于減少耐藥菌的出現。