豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素耐藥率的Meta分析1

李瑋瑋，黃弈睿，吳澤純，薛雅文，冀 霞*

（1.惠州衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院 臨床學(xué)院，廣東 惠州 516025；2.惠州學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，廣東惠州 516007；3.山西醫(yī)科大學(xué) 汾陽學(xué)院護(hù)理學(xué)系，山西 汾陽 032200）

豬源大腸桿菌指來自食用養(yǎng)殖生豬中的大腸桿菌，是生豬養(yǎng)殖過程中最常見的病原菌之一．該菌會引起豬白痢、黃痢、水腫、敗血癥，及新生仔豬腹水等多種疾病，這些疾病的發(fā)病率和死亡率均較高，往往導(dǎo)致生豬養(yǎng)殖者遭受重大經(jīng)濟(jì)損失［1］．此外，由于豬源大腸桿菌屬于條件致病菌，常寄生于人或動物腸道中，當(dāng)豬源大腸桿菌獲得特殊毒力因子時(shí)，更是能夠引起人畜共患?。?］．氨基糖苷類抗生素因具有高效、優(yōu)良、廣譜的藥物動力學(xué)特性，可以與其他抗菌藥物產(chǎn)生協(xié)同作用，被廣泛應(yīng)用于豬源大腸桿菌疾病的治療［3］．

然而，近幾年來，隨著氨基糖苷類抗生素在生豬養(yǎng)殖過程中的不合理使用，導(dǎo)致豬源性細(xì)菌、特別是豬源性大腸桿菌對該類藥物產(chǎn)生的耐藥率逐年升高，甚至出現(xiàn)多重耐藥性的現(xiàn)象［2］．抗生素藥物的選擇性壓力、豬與養(yǎng)殖場工人之間的直接接觸，導(dǎo)致大腸桿菌分離株之間耐藥基因的水平傳播［4-5］．這使得在豬源大腸桿菌疾病治療方面抗生素的使用越來越受到局限性，從而導(dǎo)致臨床治療的失?。?］．但目前關(guān)于豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥性的系統(tǒng)分析不夠全面，尚無法掌握現(xiàn)有豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥情況，使得對豬源耐藥菌的防治更加困難．因此，本研究通過查閱國內(nèi)外關(guān)于豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素耐藥的文獻(xiàn)，根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)提取其中關(guān)于豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素耐藥的信息，通過RevMan軟件進(jìn)行Meta分析［7］，系統(tǒng)地評估豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素在我國生豬養(yǎng)殖中的耐藥性流行情況，為合理使用氨基糖苷類抗生素提供理論依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

通過中國知網(wǎng)（CNKI）、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（VIP）、萬方數(shù)據(jù)庫、PubMed四個(gè)數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)．以“豬、大腸桿菌、耐藥率、抗生素耐藥性、豬源大腸桿菌、氨基糖苷類、新霉素、鏈霉素、妥布霉素、卡那霉素、慶大霉素、阿米卡星、安普霉素、壯觀霉素、大觀霉素”為中文檢索詞，以“Escherichia colifrom swine，drug-resistance，aminoglycoside，neomycin，streptomycin，tobramycin，kanamycin，gentamicin，amikacin，spectinomycin，apramycin”作為英文檢索詞，檢索期限為2009-2019年。

1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

由三名研究者分別閱讀全文，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻(xiàn)．最終統(tǒng)一納入分析，如有不同意見，由第四名研究員參與討論，統(tǒng)一納入文獻(xiàn)結(jié)果．具體納入標(biāo)準(zhǔn)包括：（1）菌種鑒定明確；（2）明確樣本的搜集時(shí)間、來源、檢測方法、詳實(shí)的檢測結(jié)果；（3）可獲得氨基糖苷類抗生素耐藥率．剔除文獻(xiàn)包括：（1）綜述文獻(xiàn)、會議、個(gè)案報(bào)道及數(shù)據(jù)不完整的研究；（2）有重復(fù)數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)，來自于同一研究；（3）日期范圍之外的豬源大腸桿菌菌株（從2009-01-01至2019-12-31）；（4）菌種不明、株數(shù)不清楚的文章；（5）從非豬類的動物中分離的大腸桿菌菌株；（6）菌株少于20株．具體見圖1.

圖1 文獻(xiàn)檢索流程圖

1.3 納入文獻(xiàn)質(zhì)量評估

三名研究者分別提取文獻(xiàn)中的詳細(xì)信息，包括：作者、文章發(fā)表年份、研究設(shè)計(jì)、菌種數(shù)目、采樣時(shí)間、抗生素耐藥率；意見不一致者，由第四名研究員參與，并統(tǒng)一討論結(jié)果；然后，由四名評價(jià)員分別對每個(gè)研究進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，對分歧協(xié)商一致解決．用RevMan軟件提供的文獻(xiàn)質(zhì)量評估工具，根據(jù)cochrane協(xié)作網(wǎng)的RCT的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評估工具，對納入的文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)（圖2）.

圖2 文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)文獻(xiàn)提取信息，通過公式P=X/n，SE（P）=，計(jì)算每個(gè)氨基糖苷類抗生素的耐藥率P和標(biāo)準(zhǔn)誤SE，并用RevMan軟件分析豬源大腸桿菌對各種氨基糖苷類抗生素的耐藥率，卡方檢驗(yàn)確定研究中是否存在異質(zhì)性．若卡方檢驗(yàn)P＞0.1，I2＜50%說明異質(zhì)性大，選用固定效應(yīng)模型降低異質(zhì)性；若P＜0.1，I2＞50%選擇隨機(jī)效應(yīng)模型降低異質(zhì)性．若異質(zhì)性仍大于50%，則采用亞組分析和敏感性分析探究異質(zhì)性的可能來源［8-9］．

2 結(jié)果與分析

2.1 檢索結(jié)果

根據(jù)檢索詞分別獨(dú)立檢索4個(gè)數(shù)據(jù)庫，收集到從2009-2019年發(fā)表的1124篇文獻(xiàn)．剔除數(shù)據(jù)庫交叉重復(fù)文獻(xiàn)410篇，標(biāo)題和摘要不相關(guān)的文獻(xiàn)587篇，對剩余的127篇根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和剔除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行第二次篩選，將21篇文獻(xiàn)納入本研究，如上面圖1所示．

2.2 納入文獻(xiàn)基本信息

篩選最終納入的21篇文章，涉及豬源大腸桿菌4583株．統(tǒng)計(jì)文章中豬源大腸桿菌對新霉素、鏈霉素、妥布霉素、卡那霉素、慶大霉素、阿米卡星等氨基糖苷類抗生素的耐藥率，檢測方法、采集地點(diǎn)、時(shí)間和樣品數(shù)量等各項(xiàng)研究情況，結(jié)果見表1．

表1 納入文獻(xiàn)基本特征

2.3 偏倚分析

系統(tǒng)偏倚分析結(jié)果顯示：在21項(xiàng)研究中，由于研究數(shù)據(jù)不全（8項(xiàng)）、研究隨機(jī)序列產(chǎn)生不充分（6項(xiàng)）和選擇性發(fā)表（2項(xiàng)）等因素導(dǎo)致研究偏差風(fēng)險(xiǎn)高，但大多數(shù)項(xiàng)目的偏倚風(fēng)險(xiǎn)較低，如上面圖2所示．

2.4 無對照二分類法分析豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥率

從21篇文獻(xiàn)中提取的數(shù)據(jù)輸入RevMan軟件．各組數(shù)據(jù)的耐藥率P及標(biāo)準(zhǔn)誤SE見表2．用RevMan軟件的無對照二分類數(shù)據(jù)Meta分析納入的21篇文獻(xiàn)（圖3），各項(xiàng)研究間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.01），采用隨機(jī)效應(yīng)變量模型．Meta分析結(jié)果顯示豬源大腸桿菌對各個(gè)抗生素的耐藥率為：新霉素RD=60%，95%CI=43%~77%，P<0.00001，I2=98%（圖3-1）；卡那霉素RD=51%，95%CI=41%~60%，P<0.00001，I2=94%（圖3-2）；阿米卡星RD=20%，95%CI=8%~32%，P<0.00001，I2=99%（圖3-3）；鏈霉素RD=57%，95%CI=47%~67%，P<0.00001，I2=96%（圖3-4）；慶大霉素RD=54%，95%CI=45%~63%，P<0.00001，I2=97%（圖3-5）．從納入分析的氨基糖苷類抗生素來看，新霉素的耐藥率最高，為60%（95%CI=43%~77%），阿米卡星的耐藥率最低，為20%（95%CI=8%~32%），其他的抗生素耐藥率為50%~60%，由高到低依次為鏈霉素（57%）、慶大霉素（54%）、卡那霉素（51%）．

圖3 無對照二分類數(shù)據(jù)Meta分析法分析豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥率

表2 豬源大腸桿菌對各類抗生素的耐藥率及標(biāo)準(zhǔn)誤SE

（續(xù)表2）

2.5 比較法分析豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥率

為了進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果的可靠性，我們選擇了數(shù)據(jù)豐度比較高的鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素，用卡方檢驗(yàn)比較這三種抗生素的耐藥率高低（圖4）．其中，圖4-1結(jié)果顯示：豬源大腸桿菌對鏈霉素和卡那霉素的耐藥率分別為64.55%（947/1467）和55.82 %（819/1467），異質(zhì)性檢驗(yàn)采用了c2檢驗(yàn)，c2=95.80，P<0.1，即入選的10組數(shù)據(jù)之間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，合并OR值為1.13，95 %CI為0.65~1.97，檢驗(yàn)結(jié)果表明豬源大腸桿菌對鏈霉素的耐藥性強(qiáng)于卡那霉素，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；圖4-2結(jié)果顯示：豬源大腸桿菌對鏈霉素和慶大霉素的耐藥率分別為64.55%（947/1467）和58.76%（862/1467），異質(zhì)性檢驗(yàn)采用了c2檢驗(yàn)，c2=157.51，P<0.1，即入選的10組數(shù)據(jù)之間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，合并OR值為0.77，95%CI為0.37~1.58，檢驗(yàn)結(jié)果表明豬源大腸桿菌對鏈霉素的耐藥性強(qiáng)于慶大霉素，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；圖4-3結(jié)果顯示：豬源大腸桿菌對卡那霉素和慶大霉素的耐藥率分別為55.82 %（819/1467）和58.76%（862/1467），異質(zhì)性檢驗(yàn)采用了c2檢驗(yàn)，c2=101.14，P<0.1，即入選的10組數(shù)據(jù)之間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，合并OR值為0.88，95%CI為0.76~1.02，檢驗(yàn)結(jié)果表明豬源大腸桿菌對的耐藥性慶大霉素強(qiáng)于卡那霉素，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）．三種抗生素的耐藥率由高到低依次為鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素，結(jié)果與無對照二分類數(shù)據(jù)Meta分析法一致．

圖4 比較法分析豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥率

2.6 豬源大腸桿菌對慶大霉素的耐藥率亞組分析

由于研究之間異質(zhì)性較大，如果檢測方法不可靠將會很大程度上影響抗生素耐藥率的分析結(jié)果，所以根據(jù)檢測方法進(jìn)行亞組分析，我們選擇了數(shù)據(jù)豐度比較高的慶大霉素進(jìn)行異質(zhì)性分析．如圖5所示，使用瓊脂稀釋法得出的結(jié)果耐藥率RD=51%，95%CI=35%~67%，P<0.00001，I2=98%；使用微量肉湯稀釋法得出的結(jié) 果 為RD=58%，P<0.00001，95%CI=39%~77%，I2=96%；使用紙片瓊脂擴(kuò)散法得出的結(jié)果為RD=53%，P<0.00001，95%CI=37%~68%，I2=97%．三種不同耐藥菌檢測方法比較的c2檢驗(yàn)結(jié)果顯示：c2=157.51，P=0.86，I2=0%．

圖5 豬源大腸桿菌對慶大霉素耐藥率的亞組分析圖

2.7 豬源大腸桿菌對慶大霉素的耐藥率敏感性分析

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇豬源大腸桿菌對慶大霉素的耐藥性對Meta分析數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析．利用上述數(shù)據(jù)結(jié)果，隨機(jī)分別刪除3篇包含豬源大腸桿菌對慶大霉素的耐藥性研究的相關(guān)文獻(xiàn)，并與未刪除前的Meta分析結(jié)果進(jìn)行比較（圖6）．結(jié)果顯示：豬源大腸桿菌對慶大霉素的耐藥性，隨機(jī)排除文獻(xiàn)后的敏感性分析結(jié)果與未排除文獻(xiàn)前的Meta分析結(jié)果未發(fā)生大的變化，均在52-56%之間．

圖6 豬源大腸桿菌對慶大霉素耐藥性敏感性分析圖

3 討論和結(jié)論

抗生素是針對豬源大腸桿菌的有效治療手段．但是，我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)因長期濫用抗生素，使豬源大腸桿菌的耐藥性日趨嚴(yán)重，為生豬養(yǎng)殖中豬源性大腸桿菌疾病的預(yù)防和治療帶來了新的難題［2，10］．本研究通過分析目前生豬養(yǎng)殖業(yè)的致病菌耐藥情況，以期能指導(dǎo)抗生素的使用，減少耐藥菌的繼續(xù)擴(kuò)散［11］．本文收集的21篇文獻(xiàn)中，包括近十年來4583株豬源致病性大腸桿菌對常用抗生素類氨基糖苷類抗生素耐藥性數(shù)據(jù)．通過Meta分析發(fā)現(xiàn)，豬源致病性大腸桿菌對新霉素的耐藥率最高，其次為鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素，阿米卡星耐藥率最低．經(jīng)過無對照二分類法和比較法分析驗(yàn)證耐藥率排名一致，說明此次納入分析的氨基糖苷類抗生素耐藥率分析結(jié)果可信．豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性普遍存在，與許多地區(qū)耐藥菌樣本檢測結(jié)果相一致［12-15］．

從亞組分析結(jié)果來看，不同檢測方法對耐藥率分析結(jié)果無影響．同時(shí)，為排除因相關(guān)研究文獻(xiàn)較少、樣本量較小、數(shù)據(jù)不全等造成的分析結(jié)果可能存在一些偏倚，本研究通過隨機(jī)刪除文獻(xiàn)后，進(jìn)行耐藥性、敏感性分析，分析結(jié)果雖存在異質(zhì)性但不影響抗生素耐藥率分析．因而，上述分析數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)了本研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性．

綜上所述，豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素耐藥性普遍存在．但鑒于抗生素仍是治療豬源大腸桿菌的有效手段，為了降低豬源大腸桿菌對氨基糖苷類抗生素的耐藥性，提高氨基糖苷類抗生素的療效，根據(jù)本研究分析結(jié)果，可以采取下列措施：合理使用氨基糖苷類抗生素，嚴(yán)格控制劑量與療程，杜絕或盡量少用氨基糖苷類抗生素作為飼料添加劑，多使用現(xiàn)有耐藥率比較低的抗生素，如阿米卡星等；對豬源大腸桿菌的耐藥率進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，避免耐藥率高的抗生素的濫用；使用工程疫苗，減少生豬感染豬源大腸桿菌的幾率［16］．