我院2014-2017年肺炎克雷伯菌耐藥率與抗菌藥物用藥頻度的相關(guān)性分析

王 升，楊金蘭，劉如品，胡 偉，伍三蘭

0 引言

克雷伯菌屬有許多亞種，肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae，KPN)是最重要的亞種之一，在臨床上有較高的分離率。通常可定植于上呼吸道和腸道，可引發(fā)呼吸系統(tǒng)、腹腔、泌尿系統(tǒng)和血流感染疾病[1]，嚴(yán)重者可導(dǎo)致多臟器衰竭，對生命安全構(gòu)成威脅。隨著抗菌藥物的大量使用，特別是β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的廣泛使用，KPN的耐藥率有逐漸升高的趨勢，而超廣譜β-內(nèi)酰胺酶和頭孢菌素酶的相繼出現(xiàn)也使耐藥機(jī)制趨向復(fù)雜[2]，給醫(yī)院感染的治療或控制帶來困擾?？咕幬锸褂昧颗c細(xì)菌耐藥率之間密切相關(guān)已是不爭事實(shí)，國內(nèi)外研究者也對兩者的相關(guān)性做了大量研究，但由于各醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用抗菌藥物的特點(diǎn)不同或考察年限的局限性，得到的相關(guān)性分析結(jié)果往往存在差異。本文就我院2014-2017年各季度抗菌藥物使用頻度和KPN對常用抗菌藥物的耐藥率進(jìn)行了匯總分析，旨在考察兩者之間的相關(guān)性，為我院臨床合理使用抗菌藥物提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 菌株來源 我院臨床送檢標(biāo)本至微生物室，經(jīng)培養(yǎng)并分離得到肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌等主要病原菌，標(biāo)本主要來自于血液、痰液、尿液、分泌物、胸腔積液等，剔除同一患者相同部位培養(yǎng)分離得到的重復(fù)菌株。

1.2 細(xì)菌鑒定和藥敏試驗(yàn) 采用法國生物梅里埃公司VITEK-2型全自動細(xì)菌鑒定儀對菌株進(jìn)行鑒定。運(yùn)用Kirby-Bauer法(K-B紙片擴(kuò)散法)進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，依照2017版美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化研究所(CLSI)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)操作[3]。應(yīng)用1999版NCCLS推薦的雙紙片協(xié)調(diào)試驗(yàn)和確證試驗(yàn)進(jìn)行ESBLs菌株檢測，質(zhì)控菌株為肺炎克雷伯菌ATCC700603，來源于衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心。

1.3 抗菌藥物使用頻度統(tǒng)計(jì) 從我院PASS臨床藥學(xué)管理系統(tǒng)中調(diào)取2014年第1季度至2017年第4季度用于治療KPN感染的常用抗菌藥物品種的DDDs。將各品種藥物歸類，應(yīng)用2013版Excel計(jì)算各類藥物累計(jì)DDDs。以世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的成人限定日劑量(DDD)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，未被收載的抗菌藥物品種的DDD參照第16版《新編藥物學(xué)》和藥品說明書確定，DDDs=藥物使用總量/該藥物DDD值。DDDs可反映臨床選擇用藥傾向。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件對KPN耐藥率、產(chǎn)ESBLs菌株檢出率與抗菌藥物DDDs進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析。相關(guān)系數(shù)為正值，代表呈正相關(guān)；相關(guān)系數(shù)為負(fù)值，代表呈負(fù)相關(guān)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 我院肺炎克雷伯菌株與產(chǎn)ESBLs肺炎克雷伯菌株檢出情況 我院2014-2017年KPN檢出株數(shù)隨時間呈兩邊低中間高的波浪形變化，于2016年第1季度出現(xiàn)峰值，2014-2015年，KPN檢出率低于全國平均水平，2016年第1季度為22.3%，超過全國平均水平。2014-2017年，產(chǎn)ESBLs菌株檢出率呈波浪形變化，總體呈下降趨勢，在2014年第1季度最高，為60.4%，于2017年第2季度最低，為15.4%。2014年第1季度至第2季度間有較大的下降幅度，降幅為55.13%，2017年第2季度至第3季度間有較大的上升幅度，升幅為63.16%，見表1。

表1 2014-2017年肺炎克雷伯菌株與產(chǎn)ESBLs肺炎克雷伯菌株檢出率(株，%)

注：“Q”表示季度

2.2 肺炎克雷伯菌對常用藥物耐藥率 統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，KPN對頭孢菌素類藥物耐藥率處于較高水平，已不適合作為該菌引起感染的經(jīng)驗(yàn)治療，但頭孢他啶耐藥率自2014年第4季度起有所下降，在50%以內(nèi)有限浮動。對頭孢哌酮舒巴坦的耐藥率波動幅度較大，最低為19.6%，最高為60.4%。對美羅培南的耐藥率于2016年以前處于較低水平，自2017年起有較大幅度上升，最高達(dá)35.9%，自2017年第3季度起又有所下降，但始終高于2016年以前的水平。對慶大霉素的耐藥率呈鋸齒狀波動，但對同屬氨基糖苷類的阿米卡星則保持了35%以下的耐藥率。對環(huán)丙沙星和左氧氟沙星的耐藥率也較為平穩(wěn)，始終在50%以內(nèi)，見表2。

表2 2014-2017年KPN對抗菌藥物耐藥率(%)

注：“—”表示未檢測，“Q”表示季度

2.3 常用抗菌藥物DDDs變化情況 統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，2014年第1季度至2017年第4季度，我院酶抑制劑合劑類和頭孢菌素類抗菌藥物的DDDs居前兩位，喹諾酮次之，最少的為單環(huán)類抗菌藥物。大部分抗菌藥物整體呈現(xiàn)出增長趨勢，而第1代頭孢菌素DDDs有所降低，喹諾酮類DDDs則較為平穩(wěn)。對抗菌藥物種類與單個品種DDDs進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)頭孢菌素類抗菌藥物中頭孢呋辛DDDs最高，且與第2代頭孢菌素類累計(jì)DDDs變化情況趨于一致。酶抑制劑合劑類抗菌藥物中，頭孢哌酮舒巴坦DDDs最高。此外，美羅培南DDDs、左氧氟沙星DDDs及慶大霉素DDDs分別與碳青霉烯類、喹諾酮類及氨基糖苷類累計(jì)DDDs變化趨勢呈現(xiàn)出較高的一致性，見表3、表4。

表3 2014-2017年我院常用抗菌藥物用藥頻度(DDDs)

注：“Q”表示季度

表4 2014-2017年我院各類抗菌藥物累計(jì)用藥頻度(DDDs)

注：“Q”表示季度

2.4 肺炎克雷伯菌耐藥率及產(chǎn)ESBLs菌株檢出率分別與常用抗菌藥物DDDs相關(guān)性 KPN對美羅培南的耐藥率與美羅培南、碳青霉烯類、頭孢呋辛、第2代頭孢菌素DDDs均呈正相關(guān)(r=0.514、0.531、0.634、0.773)，與環(huán)丙沙星、第1代頭孢菌素DDDs均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.510、-0.762)。對左氧氟沙星的耐藥率與左氧氟沙星、喹諾酮類DDDs呈正相關(guān)(r=0.497、0.683)，與酶抑制劑合劑類DDDs呈負(fù)相關(guān)(r=-0.642)。對頭孢呋辛、頭孢曲松和頭孢哌酮舒巴坦的耐藥率均與左氧氟沙星DDDs呈正相關(guān)(r=0.506、0.585、0.526)。對阿米卡星的耐藥率與第2代頭孢菌素類、頭孢呋辛、美羅培南、碳青霉烯類DDDs呈正相關(guān)(r=0.883、0.690、0.698、0.642)，與第1代頭孢菌素類DDDs呈負(fù)相關(guān)(r=-0.652)。對頭孢他啶的耐藥率與頭孢唑林、頭孢曲松DDDs呈負(fù)相關(guān)(r=-0.591、-0.500)。對慶大霉素的耐藥率與頭孢唑林DDDs呈負(fù)相關(guān)(r=-0.596)。對頭孢哌酮舒巴坦的耐藥率與酶抑制劑合劑類DDDs呈負(fù)相關(guān)(r=-0.580)。產(chǎn)ESBLs菌株檢出率與酶抑制劑合劑類累計(jì)DDDs呈顯著正相關(guān)(r=0.641)。以上相關(guān)性結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。此外，產(chǎn)ESBLs菌株檢出率與酶抑制劑合劑類累計(jì)DDDs見圖1，對美羅培南耐藥率與美羅培南、碳青霉烯類DDDs相關(guān)性見圖2，對左氧氟沙星耐藥率與左氧氟沙星和喹諾酮類DDDs相關(guān)性見圖3。

圖1 產(chǎn)ESBLs肺炎克雷伯菌檢出率與酶抑制劑合劑類抗菌藥物累計(jì)DDDs的相關(guān)性

圖2 碳青霉烯類累計(jì)DDDs、美羅培南DDDs與KPN對美羅培南耐藥率的相關(guān)性

圖3 喹諾酮類累計(jì)DDDs、左氧氟沙星DDDs與KPN對左氧氟沙星耐藥率的相關(guān)性

3 討論

KPN在臨床上分離率較高，在正常人群和住院患者中的帶菌率可分別達(dá)到5%和20%[4]。隨著抗菌藥物的大量使用，KPN對一些抗菌藥物的耐藥率也呈升高趨勢，尤其是含β-內(nèi)酰胺環(huán)的抗菌藥物的使用，可誘導(dǎo)KPN產(chǎn)生ESBLs和頭孢菌素酶(AmpC酶)，這2種酶的產(chǎn)生是KPN耐藥的主要機(jī)制[5]。而碳青霉烯類藥物作為目前抗革蘭陰性菌的最后一道防線[6]，其大量使用導(dǎo)致細(xì)菌耐藥，也使KPN對碳青霉烯類藥物的平均耐藥率由2005年的3%左右升至2015年的14.4%，使對抗該菌引起的感染面臨嚴(yán)峻形勢。導(dǎo)致細(xì)菌耐藥的因素較為復(fù)雜，而抗菌藥物的大量使用及不合理使用無疑是重要因素之一?？疾炜咕幬锸褂昧颗c耐藥率之間的變化關(guān)系，有助于把握細(xì)菌耐藥的規(guī)律性，對控制或改善細(xì)菌耐藥具有積極意義。

分析我院KPN株數(shù)及產(chǎn)ESBLs的KPN株數(shù)的檢出情況，結(jié)果顯示，我院KPN檢出隨時間呈兩頭高中間低的變化趨勢，2014年與2017年相比KPN株數(shù)無明顯變化，但于2016年第1季度超過衛(wèi)生部全國細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)(CARSS)顯示的19.7%[7]。產(chǎn)ESBLs菌株檢出率在2014年第1季度達(dá)到60.4%，高于徐小芳[8]報道的同期檢出率(55.6%)，高于王曉麗等[9]報道的同期檢出率(29.68%)，高于詹玲玲等[10]報道的同期檢出率。分析抗菌藥物使用量與ESBLs菌株檢出率的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，ESBLs菌株的檢出率與酶抑制劑合劑類累計(jì)DDDs呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。有報道，三代頭孢菌素的大量使用是誘導(dǎo)產(chǎn)生ESBLs的主要原因[11]。本研究并未發(fā)現(xiàn)頭孢菌素類藥物與產(chǎn)ESBLs菌株檢出率具有相關(guān)性，可能與CLSI推薦的ESBLs篩選實(shí)驗(yàn)對ESBLs的檢出率存在干擾而無法獲得精確的ESBLs檢出率有關(guān)[12]。但本研究結(jié)果與呂火祥等[13]的研究結(jié)果一致，提示除三代頭孢菌素外，含β-內(nèi)酰胺酶抑制劑合劑類藥物累計(jì)用藥頻度與ESBLs菌株檢出率密切相關(guān)。我院酶抑制劑合劑類藥物的種類較多，致使其累計(jì)DDDs處于較高水平，僅次于頭孢菌素類。盡管產(chǎn)ESBLs菌株對酶抑制劑合劑類抗菌藥物敏感[14]，但仍應(yīng)以藥敏試驗(yàn)判讀結(jié)果為準(zhǔn)，慎重使用酶抑制劑合劑類抗菌藥物。

喹諾酮類抗菌藥物具有抗菌譜廣、藥動學(xué)特征好、無需皮試及高效低毒的特點(diǎn)，在臨床中廣受青睞。我院喹諾酮類抗菌藥物使用頻度較大，僅次于頭孢菌素類和酶抑制劑合劑類，左氧氟沙星是喹諾酮類抗菌藥物的主力軍，兩者DDDs變化趨勢一致，提示我院對喹諾酮類抗菌藥物單個品種的使用具有傾向性。我院KPN對喹諾酮類藥物的耐藥率僅在2017年第2季度高于50%，提示其雖可作為經(jīng)驗(yàn)用藥，但不排除耐藥率迅速增長的可能。相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，KPN對左氧氟沙星的耐藥率與喹諾酮類藥物累計(jì)DDDs、左氧氟沙星DDDs均呈正相關(guān)(P<0.05)，與國內(nèi)相關(guān)報道一致[15]。另外，左氧氟沙星DDDs與KPN對頭孢呋辛、頭孢曲松及頭孢哌酮舒巴坦耐藥率呈正相關(guān)。KPN對喹諾酮類藥物的耐藥機(jī)制較為復(fù)雜。有研究顯示，我國臨床分離的產(chǎn)ESBLs肺炎克雷伯菌株中攜帶質(zhì)粒介導(dǎo)喹諾酮(PMQR)耐藥基因的比率明顯高于非產(chǎn)ESBLs菌株，而產(chǎn)ESBLs菌株中通常攜帶PMQR基因，PMQR基因陽性菌株中大部分為產(chǎn)ESBLs菌株[16-17]。國外的相關(guān)報道也顯示，攜帶PMQR基因的菌株可同時攜帶ESBLs基因或AmpC基因[18]。此外，喹諾酮類藥物誘導(dǎo)的主動外排和外膜通透性降低耐藥機(jī)制，不僅對喹諾酮類藥物耐藥，對氨基糖苷類和β-內(nèi)酰胺類藥物也可產(chǎn)生耐藥。提示本研究中喹諾酮類藥物DDDs與β-內(nèi)酰胺類藥物耐藥率的相關(guān)性結(jié)果可能與以上多重耐藥機(jī)制有密切聯(lián)系。

對比我院各類抗菌藥物使用情況發(fā)現(xiàn)，我院頭孢菌素類DDDs最高，這與頭孢菌素類藥物種類較多、抗菌譜覆蓋面廣、臨床可選擇性強(qiáng)有關(guān)。二代頭孢菌素類品種少于三代頭孢菌素類，其使用頻度稍低于三代頭孢菌素類。但就單個品種來看，頭孢呋辛DDDs最高，可能與頭孢呋辛對革蘭陽性菌和陰性菌都有效果、臨床應(yīng)用較為廣泛有關(guān)。相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，二代頭孢菌素類累計(jì)DDDs和頭孢呋辛DDDs均與美羅培南的耐藥率呈正相關(guān)(P<0.05)。國外有文獻(xiàn)報道質(zhì)粒介導(dǎo)的ESBLs和AmpC酶的持續(xù)產(chǎn)生是誘發(fā)肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類藥物耐藥的重要機(jī)制[19]。本研究結(jié)果可能與大量使用頭孢菌素類藥物，誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生ESBLs或AmpC酶，導(dǎo)致肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類藥物耐藥有關(guān)。

碳青霉烯類作為一類特殊使用級的抗菌藥物，目前在治療由產(chǎn)ESBLs菌株和AmpC酶菌株引起的嚴(yán)重感染中具有舉足輕重的地位[20]。碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細(xì)菌是藥物選擇壓力下的產(chǎn)物[21]，隨著其廣泛使用，碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌伺機(jī)出現(xiàn)，臨床在遇到嚴(yán)重感染時也將面臨威脅。針對我國在臨床應(yīng)用碳青霉烯類藥物中出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象，國家衛(wèi)健委也在2018年出臺了《碳青霉烯類抗菌藥物臨床應(yīng)用專家共識》和《碳青霉烯類抗菌藥物臨床應(yīng)用評價細(xì)則》等指導(dǎo)文件。我院碳青霉烯類藥物主要由美羅培南和比阿培南構(gòu)成，分析三者的DDDs發(fā)現(xiàn)，美羅培南DDDs主導(dǎo)碳青霉烯類累計(jì)DDDs，兩者變化趨勢一致。自2013年第3季度以來，美羅培南DDDs已上漲8倍之多，而KPN對其耐藥率最高達(dá)到35.9%。相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，美羅培南耐藥率與美羅培南DDDs、碳青霉烯類累計(jì)DDDs均呈正相關(guān)(P<0.05)，與國內(nèi)外相關(guān)報道一致[22-23]，提示碳青霉烯類藥物DDDs與耐藥率聯(lián)系緊密，應(yīng)結(jié)合相關(guān)指導(dǎo)文件，對適應(yīng)證、藥物品種選擇、用法用量、病原學(xué)及療效等進(jìn)行科學(xué)評價，做到“精準(zhǔn)用藥”。

研究還發(fā)現(xiàn)，KPN對頭孢他啶的耐藥率與頭孢曲松DDDs呈負(fù)相關(guān)，對頭孢哌酮舒巴坦的耐藥率與酶抑制劑合劑類累計(jì)DDDs呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。究其原因，可能與我院第3代頭孢菌素和酶抑制劑合劑類藥物品種較多，臨床對這類藥物的使用有選擇空間有關(guān)。同種類不同品種藥物使用量的變化可在一定程度上緩解對細(xì)菌耐藥率選擇壓力[24]，提示可通過循環(huán)用藥和策略性更換抗菌藥物的方式來緩解細(xì)菌耐藥[25]。

綜上所述，我院KPN的耐藥形勢不容樂觀，對部分抗菌藥物的耐藥率高于同期全國平均水平。臨床對酶抑制劑合劑、喹諾酮類、頭孢菌素類的選用具有單個品種傾向性。酶抑制劑合劑類使用頻度與產(chǎn)ESBLs菌株檢出率存在顯著相關(guān)性，應(yīng)慎重選擇酶抑制劑合劑類藥物品種。KPN耐藥率與多種抗菌藥物使用頻度存在相關(guān)性。導(dǎo)致耐藥變遷的機(jī)制較為復(fù)雜，抗菌藥物的使用量在很大程度上促進(jìn)了細(xì)菌耐藥的演變，而由抗菌藥物不合理使用誘導(dǎo)產(chǎn)生的產(chǎn)ESBLs菌株、產(chǎn)AmpC酶菌株和產(chǎn)碳青霉烯酶菌株等使細(xì)菌具備了多重耐藥的能力，也造成了不同種類藥物使用頻度與耐藥率存在相關(guān)性。因此，除合理使用抗菌藥物外，從耐藥機(jī)制出發(fā)，注重各種產(chǎn)酶菌株的全面檢測，考察用藥頻度及耐藥率與產(chǎn)酶耐藥菌株檢出率的關(guān)系尤為必要。