銅綠假單胞菌耐藥性與抗菌藥物使用強度相關性分析

張新穎，韓穎，王雅妹，杜鳳芹，張晉，曹松云

(1.河北大學附屬醫(yī)院 感染控制辦公室，河北 保定 071000；2.保定市第一中醫(yī)院 藥物臨床試驗機構(gòu)辦公室，河北 保定 071000)

銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)是一種需氧的革蘭氏陰性桿菌，在自然環(huán)境中分布廣泛，正常人皮膚和呼吸道都有該菌存在，是臨床上較常見的機會致病菌之一.隨著各種侵入性操作技術廣泛開展及抗菌藥物的廣泛應用，銅綠假單胞菌臨床分離率、耐藥率每年以一定幅度增長，使臨床抗感染治療的難度增大[1-3].耐藥菌感染增加了患者病死率和醫(yī)療費用，降低了醫(yī)療質(zhì)量[4-5].抗生素的廣泛使用是誘發(fā)銅綠假單胞菌耐藥的主要原因[6].為了解銅綠假單胞菌耐藥情況以及與抗生素使用的關系，本研究回顧性分析了2016年1月1日至2019年12月31日河北大學附屬醫(yī)院臨床科室抗生素使用強度與銅綠假單胞菌耐藥率的相關性，為臨床抗感染治療提供可靠參考.

1 材料與方法

1.1 菌株來源

采用回顧性分析的方法，用杏林院感系統(tǒng)調(diào)取河北大學附屬醫(yī)院2016年1月1日至2019年12月31日臨床分離的入院前未接受過抗生素治療患者的醫(yī)院獲得性感染銅綠假單胞菌，標本來自于感染患者的血液、痰液、分泌物、尿液、灌洗液等，醫(yī)院感染標準判定參照文獻[7]執(zhí)行.同一患者重復采集樣本選取其第1次分離的菌株.

1.2 病原菌培養(yǎng)方法

由檢驗科細菌室醫(yī)務人員根據(jù)《全國臨床檢驗操作規(guī)程》，使用美國BD PhoenixTM100全自動細菌鑒定分析儀以及配套細菌鑒定試條(ID32GN)進行菌種的鑒定，各項操作標準和流程依照美國臨床實驗室標準化研究所(clinical laboratory standardization institute ，CLSI)頒布的標準[8]嚴格執(zhí)行.

1.3 藥敏試驗方法

采用Kirby-Bauer法(K-B法)，取純菌落標本，應用德國西門子公司W(wǎng)ALWWAY96全自動微生物鑒定儀進行體外藥敏試驗，結(jié)果依據(jù)2012版CLSI標準進行.藥敏質(zhì)控參照CLSL規(guī)定的質(zhì)控標準進行，藥敏質(zhì)控菌株為銅綠假單胞菌株ATCC27853.

1.4 抗菌藥物使用強度

根據(jù)WHO官方網(wǎng)站(http://www.whocc.no/atc_ddd_index)公布的最新數(shù)據(jù)明確各抗菌藥物的限定日劑量(defined daily dose，DDD)，計算用藥頻度(defined daily dosesystem，DDDs)：DDDs= 抗菌藥物年消耗量/DDD 值.根據(jù)抗菌藥物使用強度(antibiotics use density，AUD)定義，AUD =抗菌藥物DDDs×100/[同期出院患者數(shù)×同期患者平均住院時間(d)].對銅綠假單胞菌有抗菌活性的抗菌藥物(排除局部用藥和植入用藥)的使用數(shù)據(jù)信息(包括藥名、劑型、規(guī)格、數(shù)量等)均由河北大學附屬醫(yī)院藥學部提供.

1.5 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 19.0做數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析，利用時間序列分析中的線性回歸分析和評估細菌耐藥性的變化趨向；用Spearman相關性分析法評價細菌耐藥性及抗菌藥物使用情況的相關性，r>0表示二者正相關，r<0表示二者負相關，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義.

2 結(jié)果

2.1 樣本構(gòu)成

臨床分離得到銅綠假單胞菌143株，其中，重癥監(jiān)護室樣本數(shù)量最多，為21株，構(gòu)成比為14.69%；其次是神經(jīng)外科監(jiān)護室、呼吸內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科重癥監(jiān)護病房、神經(jīng)外科和結(jié)核科，構(gòu)成比均大于5%；中西醫(yī)結(jié)合科、貴賓科、骨科及急診監(jiān)護室構(gòu)成比均小于5%；其他科室樣本數(shù)量共37株，構(gòu)成比為25.87%(表1).

表1 銅綠假單胞菌樣本科室分布情況

2.2 銅綠假單胞菌耐藥情況

銅綠假單胞菌對哌拉西林/他唑巴坦、慶大霉素、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢哌酮、頭孢吡肟、亞胺培南西司他丁、氨曲南、阿米卡星、奈替米星和左氧氟沙星的耐藥率均呈下降趨勢，其中慶大霉素、阿米卡星的耐藥率下降幅度較大. 季節(jié)方面，銅綠假單胞菌對亞胺培南西司他丁和氨曲南的耐藥率為每年的夏季較高；哌拉西林/他唑巴坦、頭孢吡肟、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢哌酮、奈替米星、慶大霉素和阿米卡星為2016年夏季和2017—2019年春季較高；左氧氟沙星為2016年秋季、2017年春季、2018和2019年夏季較高(表2).

表2 銅綠假單胞菌對抗菌藥物耐藥率的季節(jié)變化趨勢

續(xù)表2

2.3 AUD變化情況

碳青霉烯類和三代頭孢的用量逐年上升；頭孢吡肟和大環(huán)內(nèi)酯類用量中間出現(xiàn)波動但整體呈下降趨勢，哌拉西林/他唑巴坦、氨基糖苷、喹諾酮類、單環(huán)β內(nèi)酰胺類用量差異無顯著變化(表3).

表3 AUD變化情況

2.4 AUD與銅綠假單胞菌耐藥率相關性分析

對不同抗菌藥物AUD與細菌耐藥率進行相關性分析，結(jié)果顯示碳青霉烯類和三代頭孢的AUD與銅綠假單胞菌耐藥率呈正相關(r=0.523、0.605，P<0.05)，哌拉西林/他唑巴坦、單環(huán)β內(nèi)酰胺類、喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類、四代頭孢的使用強度與銅綠假單胞菌耐藥率無關(r=0.012～0.136，P>0.05)(表4).

表4 AUD與銅綠假單胞菌耐藥率相關系數(shù)

3 討論

銅綠假單胞菌感染是院內(nèi)感染最嚴重的問題之一，銅綠假單胞菌廣泛分布于醫(yī)院環(huán)境中，其本身對多種抗菌藥物表現(xiàn)為天然耐藥或獲得性耐藥[9]，臨床治療十分困難[10].銅綠假單胞菌的耐藥機制復雜[11-12]，目前一致認可的機制主要有：膜通透性障礙、產(chǎn)金屬β內(nèi)酰胺酶的產(chǎn)生、細胞外膜主動外排系統(tǒng)表達、生物膜形成等[13-16].抗菌藥物的不合理應用會增加細菌環(huán)境壓力，促進細菌抗藥性突變，使銅綠假單胞菌通過不同耐藥機制對抗生素產(chǎn)生耐藥，導致其臨床分離率、耐藥率增高.抗菌藥物使用強度與銅綠假單胞菌耐藥明顯相關[17]. Smith等[18]研究發(fā)現(xiàn)誘發(fā)多重耐藥銅綠假單胞菌產(chǎn)生的主要危險因素是抗菌藥物的使用.有相關研究也發(fā)現(xiàn)廣譜抗菌藥物的使用強度與耐美洛培南銅綠假單胞菌感染發(fā)生率明顯相關[19].

本研究顯示2016年1月至2019年12月河北大學附屬醫(yī)院銅綠假單胞菌對哌拉西林/他唑巴坦、慶大霉素、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢他啶、頭孢吡肟、亞胺培南西司他丁、氨曲南、阿米卡星、環(huán)丙沙星和左氧氟沙星的耐藥率均呈現(xiàn)下降趨勢，但是仍然存在一定程度的耐藥，其中慶大霉素、阿米卡星耐藥率下降幅度較大，可能與產(chǎn)生氨基糖苷修飾酶等有關[20].但阿米卡星腎毒性較大，臨床上應用需權衡利弊，并且在使用時應密切監(jiān)測患者腎功能.有研究報道[21-23]，革蘭氏陰性桿菌引起的血流感染易發(fā)生在夏季，耐藥率較高多發(fā)生在夏季可能與此有關.進一步分析銅綠假單胞菌耐藥抗生素的使用強度發(fā)現(xiàn)，2016年1月至2019年12月河北大學附屬醫(yī)院碳青霉烯類、三代頭孢AUD增長明顯，相關性分析顯示與銅綠假單胞菌耐藥率呈正相關；頭孢吡肟、大環(huán)內(nèi)酯類AUD下降明顯，哌拉西林/他唑巴坦、氨基糖苷、喹諾酮類、單環(huán)β內(nèi)酰胺類AUD無顯著變化，相關性分析顯示與耐藥率無關，提示臨床應密切關注碳青霉烯類和三代頭孢抗生素的使用，謹防產(chǎn)生耐藥菌株.由于碳青霉烯類藥物的抗菌譜廣，被認為是治療革蘭陰性菌最有效的藥物，近年來臨床的不合理應用使銅綠假單胞菌對其耐藥率升高. Carmeli等[24]研究發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌對碳青霉烯類藥物耐藥的機制為膜通道表達的減弱或缺失，亞胺培南對銅綠假單胞菌的抗菌活性較好主要是其通過特殊的孔蛋白通道OprD對銅綠假單胞菌擴散[25]，有報道認為孔蛋白通道OprD的缺失使亞胺培南在治療過程中無法進入菌體，失去抗菌活性從而導致銅綠假單胞菌對其耐藥[24,26-28].三代頭孢的AUD與銅綠假單胞菌耐藥率呈正相關，其原因可能是目前臨床三代頭孢抗生素使用相對泛濫，而銅綠假單胞菌作為人體主要機會致病菌之一，非必要使用的增加可以提高其對藥物的耐受能力[29].有研究發(fā)現(xiàn)[30]，銅綠假單胞菌染色體攜帶的AmpC基因的表達與誘導劑(抗菌素)調(diào)節(jié)相關，抗菌素的使用可以促進AmapC酶的高表達.郭仲輝等[31]發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌AmpC酶高表達會導致其對廣譜頭孢菌素(含酶抑制劑)的耐藥性增加.所以臨床應嚴格控制碳青霉烯類和三代頭孢類藥物的使用，適當調(diào)整用量，減少其對銅綠假單胞菌耐藥誘導作用.同時提示臨床醫(yī)生對銅綠假單胞菌的感染治療應根據(jù)細菌藥敏試驗選擇抗菌活性較強的抗菌藥物或者聯(lián)合用藥以增強臨床療效.

綜上，2016年1月至2019年12月河北大學附屬醫(yī)院銅綠假單胞菌的耐藥率控制較好，但仍有耐藥現(xiàn)象存在，臨床應重視對抗菌藥物的管理，及時了解銅綠假單胞菌耐藥性、抗菌藥物使用變化趨勢，適當調(diào)整規(guī)律輪流使用抗菌藥物，以減少細菌耐藥的產(chǎn)生及其對人類健康的威脅.