銅綠假單胞菌耐藥性與抗菌藥物使用強(qiáng)度的相關(guān)性分析

銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）是醫(yī)院感染的常見(jiàn)病原菌，是醫(yī)院內(nèi)獲得性肺炎，尤其是ICU 肺部感染的首位致病菌。銅綠假單胞菌極易產(chǎn)生獲得性耐藥，其耐藥性日趨嚴(yán)重，不斷有多重耐藥、泛耐藥銅綠假單胞菌被檢出。全國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)（CHINET）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示[1]，泛耐藥銅綠假單胞菌的檢出率逐年增加，從2007年1.5%上升至2016年2.1%。已有研究顯示，抗菌藥物的廣泛使用是導(dǎo)致細(xì)菌耐藥的原因之一[2]，細(xì)菌耐藥與抗菌藥物使用強(qiáng)度具有顯著的相關(guān)性[3～6]。通過(guò)抗菌藥物的輪換使用，可改變細(xì)菌的耐藥率[7]。本研究回顧性分析2015～2018年我院銅綠假單胞菌耐藥性與抗菌藥物使用強(qiáng)度的相關(guān)性，以期通過(guò)控制抗菌藥物的使用來(lái)降低并控制銅綠假單胞菌的耐藥率。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源采用回顧性研究方法，從我院HIS系統(tǒng)中調(diào)取2015～2018年分離并鑒定的銅綠假單胞菌，標(biāo)本來(lái)源包括血液、尿液、痰液、分泌物等，同時(shí)排除同一患者相同部位的重復(fù)菌株?？咕幬锸褂脭?shù)據(jù)均從醫(yī)院電子信息系統(tǒng)獲得。

1.2 病原菌培養(yǎng)與藥敏試驗(yàn)由檢驗(yàn)科細(xì)菌室醫(yī)務(wù)人員按照《全國(guó)臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》[8]要求，采用ATB Expression 微生物鑒定/藥敏分析儀（法國(guó)BioMerieux SA 公司）進(jìn)行病原菌培養(yǎng)與鑒定。藥敏試驗(yàn)采用紙片擴(kuò)散（K-B）法，M-H 瓊脂培養(yǎng)基和藥敏紙片分別由鄭州安圖生物工程股份有限公司、溫州泰康生物科技有限公司提供。藥敏試驗(yàn)結(jié)果判定參照美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CLSI）標(biāo)準(zhǔn)[9]。

1.3 抗菌藥物使用強(qiáng)度采用2008年WHO 推薦的限定日劑量（defined daily dose，DDD）方法，某個(gè)抗菌藥物DDD 數(shù)=抗菌藥物消耗量（g）/DDD，抗菌藥物使用強(qiáng)度（antibiotics use density，AUD）以平均每日每百?gòu)埓参凰目咕幬锏腄DD 數(shù)（即DDD/100 人天）表示，其值=（DDDs/用藥總?cè)颂鞌?shù)）×100，可以測(cè)算住院人群暴露于抗菌藥物的廣度和強(qiáng)度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用Excel 2003 表格錄入數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS 18.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。研究銅綠假單胞菌與抗菌藥物使用強(qiáng)度的關(guān)系選用線(xiàn)性相關(guān)分析。研究銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度的線(xiàn)性關(guān)系選用簡(jiǎn)單線(xiàn)性回歸分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 銅綠假單胞菌對(duì)抗菌藥物耐藥率與抗菌藥物使用強(qiáng)度銅綠假單胞菌對(duì)β-內(nèi)酰胺/酶抑制劑耐藥率相對(duì)偏低，對(duì)碳青霉烯類(lèi)耐藥率相對(duì)偏高。其中，銅綠假單胞菌對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦耐藥率最低，為10.87%，對(duì)哌拉西林/他唑巴坦和頭孢他啶耐藥率約為12.20%，對(duì)左氧氟沙星和碳青霉烯類(lèi)耐藥率均高于30%。左氧氟沙星和哌拉西林的使用強(qiáng)度較高，頭孢哌酮使用強(qiáng)度居中，頭孢他啶及碳青霉素類(lèi)藥物的使用量較小。

將2015～2018年銅綠假單胞菌對(duì)抗菌藥物耐藥率與其相對(duì)應(yīng)抗菌藥物使用強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度呈正相關(guān)（r=0.952，P=0.048）。銅綠假單胞菌對(duì)頭孢他啶耐藥率與頭孢他啶使用強(qiáng)度、對(duì)亞胺培南耐藥率與亞胺培南使用強(qiáng)度有一定的相關(guān)性，銅綠假單胞菌對(duì)美羅培南耐藥率與美羅培南使用強(qiáng)度、對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦耐藥率與頭孢哌酮舒巴坦使用強(qiáng)度、對(duì)左氧氟沙星耐藥率與左氧氟沙星使用強(qiáng)度相關(guān)性較弱。見(jiàn)表1。

表1 銅綠假單胞菌對(duì)抗菌藥物耐藥率與其相對(duì)應(yīng)抗菌藥物的使用強(qiáng)度

2.2 銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林耐藥性與哌拉西林使用強(qiáng)度的關(guān)系以半年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度，見(jiàn)表2。將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖分析，可以觀察到，銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林他唑巴坦耐藥率有隨哌拉西林使用強(qiáng)度變化而變化的趨勢(shì)，見(jiàn)圖1。

表2 2015～2018年銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率及哌拉西林使用強(qiáng)度

圖1 銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度的變化

將銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度進(jìn)行簡(jiǎn)單線(xiàn)性回歸分析，回歸方程為y=-15.196+8.876x。對(duì)總體回歸系數(shù)β進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，Sb=1.523，t=5.829，P=0.001＜0.05，拒絕H0，接受H1，故回歸系數(shù)β≠0；對(duì)回歸截距α進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，Sa=4.898，t=-3.103，P=0.021＜0.05，拒絕H0，接受H1，故回歸截距α≠0；因此，線(xiàn)性回歸模型成立。見(jiàn)表3。

表3 銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度的線(xiàn)性回歸分析

3 討論

銅綠假單胞菌是醫(yī)院感染的常見(jiàn)條件致病菌，主要可導(dǎo)致呼吸道、泌尿道及血流感染。銅綠假單胞菌肺炎病死率高達(dá)30%以上，銅綠假單胞菌敗血癥的病死率高達(dá)80%～90%[10]。在我國(guó)與非耐藥菌感染相比，耐藥菌導(dǎo)致感染的患者死亡率增加2.17倍，平均住院日延長(zhǎng)15.8 天，住院費(fèi)用增長(zhǎng)44%[11]。因此應(yīng)嚴(yán)格控制銅綠假單胞菌耐藥性發(fā)展。

亞胺培南對(duì)銅綠假單胞菌的擴(kuò)散是通過(guò)特殊的孔蛋白通道OprD，因此對(duì)銅綠假單胞菌具有較好的抗菌活性。但近年來(lái)，銅綠假單胞菌對(duì)碳青霉烯類(lèi)抗菌藥物的耐藥率也不斷上升。美國(guó)NNIS 報(bào) 道[12]，耐亞胺培南銅綠假單胞菌的檢出率由1986年的15.0%上升至2003年的22.0%。2005～2014年CHINET 銅綠假單胞菌耐藥性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示[13]，銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南的平均耐藥率為31.8%，美羅培南為28.6%，與我院耐藥率基本一致。研究認(rèn)為，膜通道表達(dá)減弱或缺失是導(dǎo)致銅綠假單胞菌對(duì)碳青霉烯類(lèi)抗菌藥物耐藥的主要機(jī)制[14]。銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南的耐藥主要與孔蛋白通道OprD缺失有關(guān)[15]，致使亞胺培南無(wú)法進(jìn)入菌體而失去抗菌活性，且多發(fā)生在亞胺培南治療過(guò)程中[14，16]。美羅培南與亞胺培南不存在交叉耐藥，主要與其不通過(guò)OprD2 進(jìn)入細(xì)菌胞內(nèi)有關(guān)，但美羅培南是主動(dòng)外排系統(tǒng)MexAB-OprM的底物，有發(fā)生繼發(fā)性耐藥的可能[15]。本研究顯示，銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南耐藥率與亞胺培南使用強(qiáng)度有一定相關(guān)性，對(duì)美羅培南耐藥率與美羅培南使用強(qiáng)度相關(guān)性較弱，基本與文獻(xiàn)報(bào)道的銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南和美羅培南耐藥機(jī)制相契合，但仍需進(jìn)一步深入研究和分析。

2005～2014年CHINET 銅綠假單胞菌耐藥性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示[7]，銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦的平均耐藥率為18.7%，頭孢哌酮/舒巴坦為18.8%，而我院檢出銅綠假單胞菌對(duì)β-內(nèi)酰胺/酶抑制劑耐藥率相對(duì)較低。銅綠假單胞菌的耐藥機(jī)制除了前述的外膜通透性降低和主動(dòng)外排泵機(jī)制外，對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素產(chǎn)生耐藥的主要機(jī)制為產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶，如頭孢菌素酶（AmpC 酶）、超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（extended spsctrum-lactamases，ESBLs）、金屬β-內(nèi)酰胺酶（metallo-β-lactamases，MBLs）、修飾酶，因此對(duì)大多數(shù)β-內(nèi)酰胺類(lèi)、磺胺類(lèi)抗菌藥物具有固有耐藥性[17，18]。有報(bào)道[19]，銅綠假單胞菌的染色體天然攜帶AmpC 基因，但該基因的表達(dá)受誘導(dǎo)劑（抗生素）調(diào)節(jié)?？股氐氖褂每纱龠M(jìn)AmpC 酶的高表達(dá)，而去除抗生素誘因后，產(chǎn)AmpC 酶水平可逐漸降低并恢復(fù)至基線(xiàn)水平。但若AmpC 基因發(fā)生突變，則可導(dǎo)致AmpC 酶穩(wěn)定且持續(xù)的高水平表達(dá)[20]。郭仲輝等[6]研究認(rèn)為，AmpC高表達(dá)和OprD2 表達(dá)下降是導(dǎo)致細(xì)菌對(duì)廣譜頭孢菌素（含酶抑制劑）耐藥的主要原因。作者通過(guò)對(duì)同一患者在不同時(shí)期下呼吸道所分離的銅綠假單胞菌進(jìn)行基因檢測(cè)，初始分離時(shí)即攜帶AmpC 基因，但對(duì)哌拉西林/他唑巴坦和頭孢哌酮/舒巴坦均敏感，AmpC 呈低水平表達(dá)；隨著抗菌藥物的使用，AmpC 酶呈誘導(dǎo)性高表達(dá)；因此認(rèn)為抗生素壓力可誘導(dǎo)銅綠假單胞菌AmpC 酶基因高表達(dá)從而導(dǎo)致耐藥性增加。由于AmpC 酶可以水解第三代頭孢菌素，且酶活性不能被酶抑制劑（舒巴坦、三唑巴坦）抑制，繼而導(dǎo)致銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦產(chǎn)生耐藥。

本研究中，銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度呈顯著正相關(guān)（r=0.952，P=0.048），對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦耐藥率與頭孢哌酮使用強(qiáng)度相關(guān)性較弱（r=0.207，P=0.793）。可能與我院頭孢哌酮/舒巴坦使用量較平穩(wěn)，未達(dá)到誘發(fā)銅綠假單胞菌產(chǎn)生突變耐藥的強(qiáng)度有關(guān)。而哌拉西林的使用量每月均位居我院抗菌藥物及全院藥品銷(xiāo)售金額前3 名，我院藥事管理與藥物治療學(xué)委員會(huì)對(duì)該藥的使用進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)，哌拉西林的使用強(qiáng)度在2016年下半年顯著下降，在2017年解除控制后其使用強(qiáng)度才逐步回升。胡麗慶等[21]對(duì)某院1998～2008年銅綠假單胞菌耐藥情況研究發(fā)現(xiàn)，哌拉西林/他唑巴坦對(duì)銅綠假單胞菌累積MIC 由低值向高值漂移，表明哌拉西林對(duì)銅綠假單胞菌的抗菌活性有下降趨勢(shì)。本研究顯示銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率隨著哌拉西林使用強(qiáng)度變化而變化，在一定范圍內(nèi)滿(mǎn)足線(xiàn)性回歸模型，回歸方程為y=-15.196+8.876x。在此范圍內(nèi)，可通過(guò)控制哌拉西林使用強(qiáng)度來(lái)降低銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率。

綜上所述，由于多種耐藥機(jī)制的相互作用，銅綠假單胞菌的耐藥情況日趨嚴(yán)重。本研究中銅綠假單胞菌耐藥與抗菌藥物使用強(qiáng)度存在一定的相關(guān)性，其中銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與哌拉西林使用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)存在直線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)哌拉西林的用藥監(jiān)管，減少藥物濫用，來(lái)延緩銅綠假單胞菌對(duì)哌拉西林/他唑巴坦耐藥率的發(fā)展。但是，本研究?jī)H分析了我院現(xiàn)有抗菌藥物品種與銅綠假單胞菌耐藥率變化的相關(guān)性，由于二級(jí)醫(yī)院抗菌藥物品種配備的局限性，同時(shí)細(xì)菌耐藥率還受多種因素如患者病理生理?xiàng)l件、手衛(wèi)生和消毒、院外耐藥菌輸入等影響，因此，還有待進(jìn)一步探索銅綠假單胞菌耐藥性發(fā)展的原因。