器官保存液培養(yǎng)陽性率、病原菌分布及臨床意義研究

陳志強(qiáng)，張艷君，薛 晨，談錦艷，馬秀珍，姜倩倩，趙月秀，黃 怡,2，李 奕

(海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院 1. 疾病預(yù)防控制科； 2. 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，上海 200433)

近年來，盡管外科技術(shù)、免疫抑制手段及抗菌藥物不斷發(fā)展，但感染仍然是器官移植受者術(shù)后發(fā)病和死亡的主要原因[1]，受者術(shù)后感染的預(yù)防、診斷及治療成為目前器官移植面臨的重要挑戰(zhàn)。移植后早期發(fā)生的感染主要為醫(yī)療保健相關(guān)感染，其中包括供者來源感染(donor-derived infection，DDI)[2]。我國供者器官主要來自公民逝世后捐獻(xiàn)(DCD)，由于多數(shù)供者在逝世前存在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)留滯時(shí)間長(zhǎng)、侵襲性操作多及使用廣譜抗菌藥物等危險(xiǎn)因素，DDI越來越受到移植醫(yī)生的關(guān)注[3]，2018年發(fā)布的《中國實(shí)體器官移植供者來源感染防控專家共識(shí)(2018版)》[4](以下簡(jiǎn)稱《共識(shí)》)建議多學(xué)科協(xié)作對(duì)供者主動(dòng)篩查以防控DDI。器官保存液(pre-servation solution, PS)是受者術(shù)后感染的潛在來源，PS培養(yǎng)是否作為供者常規(guī)篩查內(nèi)容尚存在爭(zhēng)議。有學(xué)者[5]認(rèn)為，PS培養(yǎng)結(jié)果可提示移植器官病原菌污染情況，對(duì)受者治療策略有指導(dǎo)意義，但也有研究[6-7]指出，PS中微生物多來自污染，并且由PS污染導(dǎo)致的受者感染較罕見，常規(guī)監(jiān)測(cè)意義不大。本研究旨在通過回顧性分析供者器官PS培養(yǎng)結(jié)果，了解受者術(shù)后感染情況。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 采用回顧性研究方法，選擇2016年6月—2020年12月上海某三甲醫(yī)院接受器官移植的485例患者為研究對(duì)象，入組標(biāo)準(zhǔn)：DCD來源器官移植患者、供者器官PS行微生物培養(yǎng)。

1.2 方法 收集器官移植患者PS微生物培養(yǎng)結(jié)果及術(shù)后感染資料。根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果將患者分為陽性組和陰性組，并將陽性組患者依據(jù)病原菌分成亞組，比較不同組患者術(shù)后感染率的差異。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用Excel和SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，偏態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)及四分位數(shù)[M(P25，P75)]表示，兩組比較采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，采用卡方檢驗(yàn)或Fisher’s確切概率法，P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 器官PS培養(yǎng)情況 485例患者中221例PS培養(yǎng)陽性，陽性率為45.57%。分離病原菌菌種數(shù)構(gòu)成情況見表1。共分離菌株327株，其中細(xì)菌282株(占86.23%)，真菌45株(占13.76%)，見表2。分離常見多重耐藥菌47株，其中較多的為耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(CRKP)、耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌(CRAB)，分別占42.55%、38.29%，見表3。

表1 221份PS培養(yǎng)病原菌菌種數(shù)構(gòu)成Table 1 Constituent of pathogen species in 1 221 PS cultures

表2 PS分離病原菌構(gòu)成情況Table 2 Constituent of pathogens isolated from PS

表3 PS分離常見多重耐藥菌構(gòu)成情況Table 3 Constituent of common MORO isolated from PS

2.2 受者基本情況 不同組受者性別、年齡、移植類型、手術(shù)時(shí)間等臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性。見表4。

表4 PS培養(yǎng)陽性組、陰性組受者臨床資料比較Table 4 Comparison of clinical data between PS culture po-sitive group and PS culture negative group

2.3 受者術(shù)后感染率 PS培養(yǎng)陽性組受者術(shù)后感染率為12.22%(27/221)，陰性組為6.82%(18/264)，兩組比較采用傾向性評(píng)分匹配方法，共獲得214對(duì)匹配對(duì)，成組設(shè)計(jì)資料χ2檢驗(yàn)結(jié)果顯示，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.203)，見表5。PS培養(yǎng)不同病原菌種數(shù)組受者術(shù)后感染率存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.005)，其中≥3種菌組高于單一菌陽性組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.004)，見表6。PS培養(yǎng)不同病原菌組受者術(shù)后感染率存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)，其中CRKP、白念珠菌組均高于其他病原菌組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001，P=0.034)，見表7。

表5 PS培養(yǎng)陽性組、陰性組受者術(shù)后感染情況Table 5 Post-operative infection between PS culture positive group and PS culture negative group

表6 PS培養(yǎng)不同病原菌種數(shù)各組感染情況Table 6 Infection in groups with different kinds of strains of pathogens isolated from PS culture

表7 PS培養(yǎng)不同病原菌各組感染情況Table 7 Infection in groups with different pathogens isolated from PS culture

2.4 受者術(shù)后感染部位分布 PS培養(yǎng)陽性組感染受者以手術(shù)部位感染為主，占45.45%，陰性組感染受者以呼吸系統(tǒng)感染居多，占38.89%，兩組感染部位分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.164)，見表8。

表8 移植術(shù)后受者不同部位感染例次數(shù)構(gòu)成情況[例(%)]Table 8 Constituent of cases of infection in different sites of recipients after transplant (No. of cases [%])

3 討論

PS是一種無菌液體，用于保持移植器官良好質(zhì)量，延長(zhǎng)保存時(shí)間，但也可成為微生物生長(zhǎng)的良好培養(yǎng)基，PS中的微生物可能來自兩種情況，一種是源于供者器官，另一種是源于器官獲取過程中的污染，以上兩種情況均可通過移植過程導(dǎo)致受者感染[5,8]。PS培養(yǎng)真菌陽性引起受者發(fā)生真菌性動(dòng)脈瘤風(fēng)險(xiǎn)已被證實(shí)，受者的治療及監(jiān)測(cè)方案有國際共識(shí)可遵循[9]；PS培養(yǎng)細(xì)菌陽性導(dǎo)致受者感染的風(fēng)險(xiǎn)目前尚不清楚，針對(duì)培養(yǎng)結(jié)果的管理方案缺少共識(shí)[10]。有學(xué)者[7,11]指出，針對(duì)性預(yù)防抗感染治療并不能獲得明確收益。PS培養(yǎng)的微生物分布情況目前尚不完全清晰，最近研究[9]顯示，雖然凝固酶陰性葡萄球菌是最常見的PS培養(yǎng)陽性病原菌，但一些毒力較強(qiáng)、易產(chǎn)生耐藥的腸桿菌目細(xì)菌越來越引起關(guān)注。

本研究納入485例器官移植患者，其中肝移植112例，腎移植373例。221例患者PS培養(yǎng)陽性，陽性率為45.57%，培養(yǎng)陽性病原菌以凝固酶陰性葡萄球菌居多(20.49%)，其次為肺炎克雷伯菌(11.32%)、屎腸球菌(8.26%)、大腸埃希菌(8.26%)。PS培養(yǎng)陽性率受移植類型、研究設(shè)計(jì)、樣本量及采樣時(shí)機(jī)等因素影響[10]，不同研究報(bào)道的PS培養(yǎng)陽性率變化范圍很大。Oriol等[12]報(bào)道的50例移植肝PS樣本中，46例培養(yǎng)陽性，陽性率為92%。國內(nèi)一移植中心一項(xiàng)大樣本研究[13]發(fā)現(xiàn)，移植腎PS培養(yǎng)陽性率為77.8%。多數(shù)研究[9-10]結(jié)果顯示，凝固酶陰性葡萄球菌等皮膚定植菌是PS培養(yǎng)常見病原菌，本研究結(jié)果支持該結(jié)論，提示PS培養(yǎng)陽性病原菌主要來自器官獲取過程污染而非供者器官。導(dǎo)致獲取過程中污染的原因[6,11,13]可能包括：不嚴(yán)格的無菌操作，供者表皮定植菌及周圍環(huán)境微生物通過手術(shù)操作傳播至PS，器官獲取過程中供者腸道破損也可造成污染。因此，優(yōu)化器官獲取、保存和移植前器官修整流程，嚴(yán)格無菌操作，有助于降低器官PS污染風(fēng)險(xiǎn)。

國外一項(xiàng)Meta分析[10]結(jié)果顯示，PS引起的受者感染率為4%，感染部位包括泌尿系統(tǒng)、手術(shù)部位、血流及呼吸系統(tǒng)。國內(nèi)學(xué)者Yu等[13]回顧分析其所在移植中心腎移植受者術(shù)后感染情況，結(jié)果顯示受者PS相關(guān)感染率為2.9%，感染類型較多的為手術(shù)部位感染及菌血癥，其他感染部位也可涉及。本研究結(jié)果顯示，PS培養(yǎng)陽性組受者術(shù)后感染率及感染部位分布與陰性組相比，差異均未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是由PS相關(guān)感染率較低且涉及多種感染部位所致。研究[10-11,14]顯示，盡管PS相關(guān)感染率較低，但導(dǎo)致的受者病死率可達(dá)35%，即使沒有引起感染，也可造成移植器官功能障礙，針對(duì)PS培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行預(yù)防性抗感染治療可降低受者PS相關(guān)感染及移植器官失功風(fēng)險(xiǎn)。然而，有學(xué)者[7,15]指出，針對(duì)性預(yù)防抗感染治療并不能降低受者PS相關(guān)感染率，反而會(huì)增加產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)腸桿菌目細(xì)菌產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，認(rèn)為密切關(guān)注受者臨床癥狀及微生物監(jiān)測(cè)是較合理的措施，并且可減少抗菌藥物使用。此外，本研究發(fā)現(xiàn)病原菌≥3種陽性組受者術(shù)后感染率高于單一菌組(P<0.05)，多種(≥3)菌培養(yǎng)陽性提示PS污染程度可能較大，更易導(dǎo)致受者術(shù)后感染，但該結(jié)果未看到相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。PS培養(yǎng)陽性可增加受者術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)，造成的受者感染涉及多種部位，雖然PS相關(guān)感染率較低，但給受者帶來嚴(yán)重不良結(jié)局，對(duì)于是否進(jìn)行常規(guī)針對(duì)性預(yù)防抗感染治療，目前尚存在爭(zhēng)議。

多重耐藥菌感染是目前全世界面臨的難題，對(duì)患者生命安全造成嚴(yán)重威脅，2017年世界衛(wèi)生組織(WHO)制定了急需研發(fā)有效抗菌藥物的多重耐藥菌優(yōu)先等級(jí)，其中將耐碳青霉烯類革蘭陰性菌(CRGN)列為首要等級(jí)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)PS分離的327株病原菌中，有常見多重耐藥菌47株，占14.37%，其中較多為CRKP(42.55%)、CRAB(38.29%)，CRKP陽性組受者術(shù)后感染率高于其他病原菌組(P<0.05)。意大利學(xué)者進(jìn)行的一項(xiàng)全國監(jiān)測(cè)研究[17]發(fā)現(xiàn)，16.5% 的實(shí)體器官移植受者分離到G-菌，其中CRGN占26.5%，CRGN感染可顯著增加受者術(shù)后死亡風(fēng)險(xiǎn)。Lewis等[18]研究顯示，實(shí)體器官移植中，多重耐藥G-菌可導(dǎo)致受者嚴(yán)重不良結(jié)局，59%的受者死亡或移植器官摘除。國內(nèi)調(diào)查數(shù)據(jù)[4]顯示，引起DDI的病原菌以細(xì)菌為主，其中CRKP占41.5%。全國細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)[19]顯示，2014—2019年肺炎克雷伯菌對(duì)碳青霉烯類抗生素的耐藥率呈持續(xù)上升趨勢(shì)，2019年全國CRKP檢出率為10.9%，較2014年的6.4%上升了4.5%。朱蘭等[20]報(bào)道13例受者發(fā)生供者來源的CRKP感染，同時(shí)指出盡早、足量及延時(shí)使用抗菌藥物可減弱腎移植術(shù)后供腎來源CRKP的致病性，降低移植腎切除概率和病死率，改善預(yù)后。鑒于CRKP具有易在院內(nèi)傳播、缺乏有效抗菌藥物、致死率高等特點(diǎn)[21-22]，當(dāng)PS培養(yǎng)CRKP陽性時(shí)，建議盡早進(jìn)行抗感染治療，以改善受者預(yù)后。

真菌具有嗜血管性，對(duì)血管破壞大，所引發(fā)的真菌性動(dòng)脈炎常常造成移植器官吻合口瘺或動(dòng)脈壁破裂，并且治療困難，受者一旦發(fā)生供者來源真菌感染，易出現(xiàn)嚴(yán)重不良結(jié)局[23]。本研究結(jié)果顯示，PS培養(yǎng)分離菌株中真菌占比13.76%，其中以白念珠菌多見(占51.11%)，與之前文獻(xiàn)[9-10]報(bào)道的結(jié)果相似，白念珠菌陽性組受者術(shù)后感染率高于其他病原菌組。國外學(xué)者研究[24-25]結(jié)果顯示，受者術(shù)后供者來源的真菌感染主要由PS污染導(dǎo)致，雖然發(fā)生率低，但可引起受者術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥及高死亡率，建議對(duì)PS培養(yǎng)真菌陽性的受者進(jìn)行預(yù)防性抗真菌治療。蔡文利等[26]報(bào)道12例供者來源的真菌感染受者，其中11例術(shù)后出現(xiàn)假性動(dòng)脈瘤或移植腎破裂并發(fā)癥，4例受者出現(xiàn)死亡結(jié)局。馮豪等[27]對(duì)PS培養(yǎng)為白念珠菌的受者采取相應(yīng)的抗真菌治療方案，取得了良好的治療效果，指出針對(duì)PS培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行抗感染治療可有效防止真菌感染所致血管并發(fā)癥。重視并及時(shí)預(yù)防PS來源的真菌感染，對(duì)改善受者的預(yù)后極為重要?！豆沧R(shí)》指出，一旦PS培養(yǎng)酵母菌或念珠菌陽性，建議立即進(jìn)行抗真菌治療。

本研究尚存在一定局限，首先，由于未獲悉供者病原篩檢結(jié)果及器官獲取過程中腸道損傷情況，無法判斷PS培養(yǎng)陽性病原菌是來自供者器官還是污染所致；其次，由于缺少同源性分析技術(shù)手段，未獲得受者PS相關(guān)感染率；再者，本研究采用回顧性研究方法，有學(xué)者[10]指出不同研究方法對(duì)PS培養(yǎng)陽性率存在一定影響，前瞻性研究的PS培養(yǎng)陽性率高于回顧性方法，可能與前者通常采用靈敏度高的檢測(cè)方法有關(guān)。

綜上所述，我國供者器官以DCD來源為主，多數(shù)供者潛在感染風(fēng)險(xiǎn)高，由于器官獲取時(shí)機(jī)的不確定性造成供者感染評(píng)估、篩查不徹底，以及部分病原體處于感染窗口期，致使供者的主動(dòng)篩查存在一定局限。PS培養(yǎng)監(jiān)測(cè)作為供者來源感染篩查的最后環(huán)節(jié)，對(duì)受者預(yù)后判斷和移植后抗感染策略具有指導(dǎo)意義。鑒于受者CRKP及真菌感染的嚴(yán)重性，同時(shí)本研究觀察到PS培養(yǎng)CRKP、白念珠菌陽性的受者術(shù)后感染率高于其他病原菌，結(jié)合《共識(shí)》意見及相關(guān)研究結(jié)果，若PS培養(yǎng)CRKP、酵母菌或念珠菌陽性，建議立即進(jìn)行相應(yīng)抗感染治療。由于PS培養(yǎng)陽性率高，以凝固酶陰性葡萄球菌等皮膚菌群居多，并且由PS污染引起的感染率較低，因此，是否針對(duì)培養(yǎng)結(jié)果常規(guī)預(yù)防性抗感染治療，以及如何避免抗菌藥物過度使用導(dǎo)致受者發(fā)生耐藥菌感染風(fēng)險(xiǎn)，仍需采用更優(yōu)設(shè)計(jì)的前瞻性、多中心研究進(jìn)一步探討。