上海某三甲醫院2014—2021年血流感染病原菌的分布及耐藥性分析

鐘霓,王東江,郭建

同濟大學附屬東方醫院檢驗科, 上海 200123

血流感染是一種嚴重的全身感染性疾病,在歐洲每年引起25萬人死亡[1],其30 d病死率高達13%[2],1年死亡率可達8%～48%[3]。早期應用針對病原菌敏感的抗生素,能夠顯著降低血流感染的病死率[4]。在臨床實踐中,血培養自分離出致病菌到獲得藥物敏感性試驗結果所需周期長,臨床醫師往往會先經驗性用藥,有效的經驗性用藥可顯著提高血流感染的治愈率。因此,本研究對同濟大學附屬東方醫院2014—2021年從臨床送檢血培養標本中分離的病原菌及其耐藥情況進行回顧性分析,旨在為臨床合理用藥提供參考依據,現將結果報告如下。

1 材料與方法

1.1 菌株來源

收集同濟大學附屬東方醫院自2014年1月1日至2021年12月31日從臨床送檢的血培養標本中分離的陽性菌株及其藥敏結果的資料。剔除同一患者連續檢測出的重復菌株。

1.2 菌株培養與鑒定

血培養采集送檢嚴格參照相關專家共識的規定[5],雙側穿刺、每側2瓶(需氧瓶+厭氧瓶,美國賽默飛),每瓶采血量8～10 mL。血培養采用美國Versa TREK全自動血培養儀。血培養報陽性結果后,接種于哥倫比亞血平板(北京賽默飛)、麥康凱平板(北京賽默飛)、SS平板(北京賽默飛)、巧克力平板(北京賽默飛)和沙堡弱平板(北京賽默飛)等培養,分離純化得到單個菌落,采用安圖質譜儀(中國鄭州安圖生物工程股份有限公司)進行菌株鑒定。采用VITEK2 Compact全自動藥敏儀(法國梅里埃公司)進行藥敏實驗,并用Kirby-Bauer紙片擴散法和E-test法作為補充。質控菌株為大腸埃希菌ATCC 25922、金黃色葡萄球菌ATCC 25923及銅綠假單胞菌ATCC 27853。

1.3 血培養污染定義

通常定植于皮膚表面及毛囊內的細菌,可能在采集過程中進入血培養瓶導致假陽性結果。常見污染菌包括痤瘡丙酸桿菌(痤瘡皮膚桿菌)、微球菌屬、芽孢桿菌屬(不包括炭疽芽孢桿菌)、凝固酶陰性葡萄球菌(coagulase negativeStaphylococcus, CNS;不包括路鄧葡萄球菌)、氣球菌屬、棒桿菌屬(不包括杰氏棒桿菌)等。若一套血培養(4瓶)中只有1瓶因上述污染菌報陽,則考慮為血培養污染。若雙側或雙瓶均培養出上述常見污染菌,則認為血培養結果為陽性。

1.4 統計學分析

藥敏折點參照美國臨床實驗室標準化協會(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI) 2022年的判斷標準M100進行判讀[6]。應用Whonet5.6軟件對資料進行統計分析。

2 結果

2.1 主要病原菌分布及變化趨勢

從本院2014—2021年臨床送檢的血培養標本中共分離出病原菌1 396株,以革蘭氏陰性菌(Gram negative bacteria,G-菌;786株,占56.3%)為主;其次為革蘭氏陽性菌(Gram positive bacteria,G+菌;536株,占38.4%)和真菌(74株,占5.3%,其中95%為假絲酵母)。排前8位的病原菌依次為:大腸埃希菌占21.5%(300/1 396),CNS占17.4%(243/1 396),肺炎克雷伯菌占14.9%(208/1 396),金黃色葡萄球菌占7.2%(100/1 396),鮑曼不動桿菌占5.4%(76/1 396),糞腸球菌占4.2%(58/1 396),屎腸球菌占3.7%(51/1 396),銅綠假單胞菌占3.5%(49/1 396)。具體菌株構成比如表1所示。

表1 2014—2021年1 396株血培養分離菌的構成比[n (%) ]

2.2 主要病原菌對常見抗菌藥物的耐藥情況

2.2.1 大腸埃希菌耐藥性分析2014—2021年的監測數據顯示(見表2),300株大腸埃希菌對氨芐西林、頭孢唑林和頭孢曲松的耐藥率幾乎每年均超過50%,8年累計耐藥率分別為77.2%、60.8%和57.6%; 而對哌拉西林/他唑巴坦、阿米卡星的耐藥率較低,8年累計耐藥率分別為3.0%和2.4%;對碳青霉烯類藥物的耐藥率極低,8年耐藥率≤1.0%(3株),僅2018年、2019年和2020年各出現1株耐碳青霉烯類藥物的大腸埃希菌。

2.2.2 CNS耐藥性分析如表3所示,243株CNS對苯唑西林的8年累計耐藥率為74.5%。CNS對紅霉素和克林霉素的8年累計耐藥率分別為76.6%和31.0%。CNS對磷霉素的8年累計耐藥率為19.4%。未從血培養標本中分離到對萬古霉素和替考拉寧耐藥的CNS菌株;2015年發現1株對利奈唑胺耐藥的CNS菌株,為溶血葡萄球菌,分離自監護室患者。2019年發現3株對利奈唑胺耐藥的CNS菌株,均分離自重癥監護室(intensive care unit, ICU)患者。

2.2.3 肺炎克雷伯菌耐藥性分析如表2所示,分離自血培養的208株肺炎克雷伯菌對頭孢唑啉、頭孢他啶、頭孢曲松、氨芐西林/舒巴坦和環丙沙星的8年累計耐藥率均高于50%,對頭孢吡肟和哌拉西林-他唑巴坦的8年累計耐藥率分別為49.0%和46.9%;對亞胺培南、美羅培南和厄他培南的8年累計耐藥率分別為42.3%、46.3%和44.2%。另外,肺炎克雷伯菌對阿米卡星和復方磺胺甲噁唑的8年累計耐藥率較其他受試藥物低,分別為33.2% 和35.1%。

2.2.4 金黃色葡萄球菌耐藥性分析100株血培養金黃色葡萄球菌對所有受試抗菌藥物的耐藥率如表3所示。8年間耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistantStaphylococcusaureus, MRSA)占金黃色葡萄球菌的44.6%,對青霉素的8年累計耐藥率高達90.0%。金黃色葡萄球菌對利福平的8年累計耐藥率為2.0%。未從血培養標本中分離到對萬古霉素、利奈唑胺、替考拉寧耐藥的金黃色葡萄球菌菌株。

2.2.5 鮑曼不動桿菌耐藥性分析76株血培養鮑曼不動桿菌對表4中所有受試抗菌藥物的耐藥率極高。對頭孢類、氨基糖苷類和碳青霉烯類藥物的8年累計耐藥率均高于45%,其中對亞胺培南和美羅培南的8年累計耐藥率分別為60.5%和68.9%。鮑曼不動桿菌對復方磺胺甲噁唑的8年累計耐藥率為37.0%。

表4 2014—2021年血培養分離鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌對常見抗菌藥物的8年累計耐藥率(%)

2.2.6 銅綠假單胞菌耐藥性分析49株血流感染銅綠假單胞菌對氨芐西林/舒巴坦和復方磺胺甲噁唑的8年累計耐藥率為100%(見表4);對阿米卡星和慶大霉素最敏感,耐藥率均為0;對左氧氟沙星和環丙沙星的8年累計耐藥率為10.4%和10.2%;對亞胺培南和美羅培南的8年累計耐藥率分別為10.2%和16.3%。

3 討論

本院引起血流感染的病原菌主要為革蘭氏陰性菌,其次為革蘭氏陽性菌,真菌引起的血流感染最少,與其他研究結論一致[7-8]。2014—2021年期間每年引起血流感染的病原菌均以大腸埃希菌、CNS、肺炎克雷伯菌和金黃色葡萄球菌為主,與國內研究結論一致[7],應引起臨床高度重視。然而,芬蘭某醫院1999—2001年和2005—2010年期間的數據表明,引起血流感染最常見的病原體是CNS、金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌[9];1998—2016年馬拉維的一項研究表明,引起血流感染最常見的病原體是非傷寒沙門菌、傷寒沙門菌和肺炎鏈球菌[10]。這可能與不同地區流行的病原體不一致相關。

大腸埃希菌穩居本院血培養分離率的第一位,與國內某些研究一致[11-12]。引起血流感染的革蘭氏陽性菌以CNS和金黃色葡萄球菌為主,其后依次為腸球菌屬和鏈球菌屬。血流感染中CNS的分離率高于金黃色葡萄球菌,與既往研究一致[8, 12-13]。廣譜抗生素的廣泛應用和各種侵襲性診療操作,導致CNS已成為一種重要的條件致病菌,也是血流感染中最常見的污染菌[14],可引起假陽性結果。采集多套血培養標本,可排除部分CNS所致的假陽性結果;同時積極宣教,嚴格執行血培養采集無菌操作,規范血培養的送檢流程,從而提高血培養的準確率。本院血培養的真菌分離率(5.3%)高于相關報道[7-8],可能與近年來廣譜抗菌藥物和免疫抑制劑的廣泛使用及患者自身免疫力低下有關。本院血培養真菌中95%為假絲酵母,對常見抗真菌藥物的敏感率均較高,可將常用抗真菌藥物用作經驗性治療。

本研究的抗菌藥物敏感性試驗結果顯示,大腸埃希菌對哌拉西林/他唑巴坦、阿米卡星和碳青霉烯類藥物較為敏感,而對頭孢類藥物的耐藥率高,耐藥率超過50%,因此經驗性用藥時應謹慎選用以上耐藥率高的藥物。肺炎克雷伯菌對各類受試抗菌藥物的耐藥率普遍較高,多在40%～60%;對亞胺培南和美羅培南的耐藥率在8年間增長了1.6倍(均從2014年的15.4%升至2021年的40.0%),碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯菌(carbapenem resistantKlebsiellapneumoniae, CRKP)普遍呈增多趨勢,與其他研究一致[15]。CRKP的耐藥性與其產生及攜帶不同的耐藥基因密切相關,主要包括產碳青霉烯酶、產β-內酰胺酶(包括超廣譜β-內酰胺酶、AmpC酶)以及膜通透性降低(包括外排泵表達增加、外膜蛋白缺失)等[16]。上述耐藥基因可單獨或共同作用,從而導致肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類抗生素耐藥。本研究中肺炎克雷伯菌對亞胺培南、美羅培南和厄他培南的耐藥率不一致,分別為42.3%、46.3%和44.2%,其中機制尚不清楚,可能與CRKP攜帶不同的耐藥基因或耐藥基因突變等有關[16-17]。Yuan等[17]的研究發現,一株不攜帶碳青霉烯酶、外排泵抑制試驗陰性的肺炎克雷伯菌(KP20)對亞胺培南和美羅培南均敏感,對厄他培南耐藥,最終發現該菌株對厄他培南耐藥的機制主要是ramR終止子突變導致ramA過表達,通過上調micF使OmpK35蛋白表達下調,最終對厄他培南耐藥。此外,本研究中CRKP主要分離自老年患者,平均年齡70歲,主要來自ICU,占60%(其中綜合ICU 44%,外科ICU 12%,急診ICU 4%),外科占32%(其中肝膽胰外科12%、胃腸外科8%、神經外科4%、胸外科4%、泌尿外科4%),內科占8%(腎內科4%、消化內科4%)。因此,CRKP增多可能與患者主要為有基礎疾病的老年人,自身抵抗力差有關;同時,這些耐藥細菌多出現于ICU患者,可能與患者本身感染嚴重、長期使用抗生素、泛耐藥等惡性循環有關。CRKP的日益增長已成為不可忽視的問題,如何避免其耐藥率進一步升高,值得高度重視。

鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌為血流感染主要的非發酵菌。本院鮑曼不動桿菌對大多數抗菌藥物的耐藥率高,如對頭孢類、氨基糖苷類和碳青霉烯類的平均耐藥率均較高,8年累計耐藥率均高于45%,其中對頭孢唑啉100%耐藥。在鮑曼不動桿菌血液感染的患者中,耐藥菌株占絕大多數,死亡率高達28%[18]。鮑曼不動桿菌的泛耐藥機制有待進一步研究。本院血流感染的銅綠假單胞菌總體耐藥水平較為穩定。

本研究中引起血流感染最主要的G+球菌是CNS,其占比遠高于金黃色葡萄球菌,其中74.5%對甲氧西林耐藥,為耐甲氧西林CNS(methicillin-resistant CNS, MRCNS),與國內其他研究一致[7]。本研究中MRCNS感染患者平均年齡64歲,多有嚴重的基礎疾病,機體免疫力低下,且長期應用抗菌藥物,并伴有各種插管和侵入性操作(如腫瘤化療置管),導致皮膚正常菌群乘機進入機體引起感染。54%患者來自內科(腎內科18%、急診內科14%、神經內科9%、血液科5%、消化內科4%、呼吸內科4%),可能與慢性疾病如血透患者置管等易感染CNS相關;27%患者來自ICU(外科ICU 18%、綜合ICU 9%);19%患者來自外科(肝膽胰外科10%、神經外科9%)。提示以上科室應注意醫院感染管理控制。引起血流感染的金黃色葡萄球菌中MRSA占44.6%, 患者平均年齡69歲,67%來自內科(腎內科25%、急診內科13%、血液科13%、腫瘤科8%、消化內科4%、心內科4%),21%來自ICU(急診ICU 13%,綜合ICU 4%,外科ICU 4%),12%來自外科(急診外科4%、胃腸外科4%、神經外科4%)。暫未發現對萬古霉素和利奈唑胺耐藥的葡萄球菌屬菌株,可能與本院加入全國細菌耐藥監測網(China Antimicrobial Resistance Surveillance System,CARSS)以及臨床和醫院感染管理的有效配合有關。

4 結語

綜上所述,本院血流感染病原菌以革蘭氏陰性菌為主,其中占首位的是大腸埃希菌。大腸埃希菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥率極低;肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥率高;鮑曼不動桿菌對大多數抗菌藥物的耐藥率均較高。引起血流感染的G+球菌主要為CNS,其次為金黃色葡萄球菌,且MRCNS比率高于MRSA。引起血流感染的真菌分離率最低?？傊?應定期對醫院血培養標本分離的病原菌及其耐藥情況進行總結分析,為臨床合理用藥提供參考依據,旨在降低多重耐藥菌的產生和降低血流感染的病死率。