急性胰腺炎病原菌分布及耐藥分析：一項(xiàng)國內(nèi)外重癥數(shù)據(jù)庫對比研究

李 云，寇佳琪，趙永生，任為正，何 蕾解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 10085； 解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心 重癥醫(yī)學(xué)科，北京 10085； 解放軍總醫(yī)院 肝膽胰外科醫(yī)學(xué)部重癥醫(yī)學(xué)科，北京 10085

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是臨床最常見急腹癥之一，發(fā)病率位居急腹癥第3～5位。在我國急性胰腺炎的發(fā)病率有逐年上升趨勢，如并發(fā)器官功能衰竭則稱為重癥急性胰腺炎，其病情兇險(xiǎn)，病死率高[1-2]。重癥急性胰腺炎患者中20%～40%發(fā)生感染，病死率可高達(dá)35.2%[3-5]。AP患者危重階段治療往往在重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit，ICU)進(jìn)行，而ICU是受多重耐藥菌(multidrug-resistant organisms，MDRO)沖擊最嚴(yán)重的地方。多重耐藥菌感染是導(dǎo)致重癥急性胰腺炎患者死亡的重要因素[6]。研究表明，AP患者的感染55.6%由多重耐藥菌引起[7]。多種耐藥機(jī)制的表達(dá)和傳播導(dǎo)致全球范圍內(nèi)抗生素療效欠佳，AP患者抗生素的選擇困難尤為突出。重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)療信息庫Ⅳ版(Medical Information Mart for Intensive Care-Ⅳ，MIMIC-Ⅳ)正式發(fā)布于2020年，包含美國波士頓貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心2008 - 2019年的醫(yī)療數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度較長，擁有76 000余人次入住ICU的信息，且資料相對完整，其前身MIMIC-Ⅲ已成為重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域著名的科研數(shù)據(jù)集[8]。本研究基于我院和MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫，對急性胰腺炎患者的病原菌和耐藥情況進(jìn)行回顧性研究，以期從區(qū)域流行病學(xué)和多重耐藥菌耐藥性方面探索AP患者抗生素治療的選擇，并探討中美抗生素耐藥形勢差異及由此帶來的啟示。

資料和方法

1 資料來源 回顧性收集我院2018年1月-2019年12月急性胰腺炎患者臨床分離菌株。對比提取美國MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫中2014-2019年急性胰腺炎患者住ICU期間分離得到的菌株信息(MIMIC-Ⅳ 數(shù)據(jù)庫授權(quán)使用證書編號：31397927)。

2 我院標(biāo)本采集鑒定及培養(yǎng)方法 采集AP患者腹水、膽汁、呼吸道、尿液、靜脈血及中心靜脈導(dǎo)管等部位的標(biāo)本，進(jìn)行微生物培養(yǎng)和藥敏試驗(yàn)。血液及無菌體液標(biāo)本在BAC ALERT 3D全自動血液培養(yǎng)系統(tǒng)上進(jìn)行增菌培養(yǎng)菌種培養(yǎng)，陽性后轉(zhuǎn)種哥倫比亞血瓊脂平板和中國藍(lán)-玫瑰紅酸瓊脂平板；痰、尿及導(dǎo)管標(biāo)本接種哥倫比亞血瓊脂平板和中國藍(lán)-玫瑰紅酸瓊脂平板，并在37℃進(jìn)行培養(yǎng)。細(xì)菌鑒定采用VITEK-MS或VITEK-2 COMPACT，藥敏試驗(yàn)采用VITEK-2 COMPACT，儀器法K-B法進(jìn)行藥敏試驗(yàn)補(bǔ)充，鑒定及藥物敏感性實(shí)驗(yàn)依據(jù) CLSI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。

3 分析指標(biāo) 對不同數(shù)據(jù)庫、不同標(biāo)本來源的菌株數(shù)量以及主要革蘭陰性病原菌的耐藥情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。多重耐藥菌定義為同時(shí)對三類或三類以上抗菌藥物呈現(xiàn)耐藥的細(xì)菌。兩數(shù)據(jù)庫均按照菌 種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS軟件26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率檢驗(yàn)比較不同數(shù)據(jù)庫主要革蘭陰性菌中多重耐藥菌的占比，P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 菌株分布 2018年1月-2019年12月我院收治AP患者314例，其中男性225例(71.7%)，中位年齡為44歲(四分位數(shù)，35～54歲)，住院死亡率為14%。共培養(yǎng)鑒定570株微生物，以革蘭陰性菌為主，共365株(64.1%，365/570)，革蘭陽性菌105株(18.4%，105/570)，真菌100株(17.5%，100/570)。革蘭陰性菌是主要的分離株，以肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌為主。提取MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫中2014-2019年AP患者604例，其中男性379例(62.7%)，中位年齡為60歲(四分位數(shù)，49～72歲)，住院死亡率為15.7%。共培養(yǎng)鑒定368株微生物，以革蘭陰性菌為主，共194株(52.71%，194/368)，革蘭陽性菌125株(33.97%，125/368)，真菌49株(13.32%，49/368)，但以金黃色葡萄球菌為最多。我院和MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫前5位分離菌見表1。革蘭陰性菌在我院前3位是肺炎克雷伯菌，鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌，而MIMIC-Ⅳ顯示前3位是大腸埃希菌，銅綠假單胞菌和肺炎克雷伯菌。革蘭陽性菌在我院以屎腸球菌最多，而MIMIC-Ⅳ中以金黃色葡萄球菌最多。在真菌中，我院和MIMIC-Ⅳ中均以白念珠菌為主，其次為光滑念珠菌。見表2。

表1 兩數(shù)據(jù)庫AP患者前5位主要分離菌(n, %)Tab. 1 The top 5 strains isolated from AP patients in the two databases (n, %)

表2 兩數(shù)據(jù)庫AP患者前3位不同類別檢出菌(n, %)Tab. 2 The top 3 strains of different pathogen types isolated from AP patients in databases (n, %)

2 不同標(biāo)本來源的主要菌株 在不同標(biāo)本來源中，除尿液外，我院急性胰腺炎患者檢出菌以革蘭陰性菌為主, 前兩位為肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌；尿液中以白念珠菌最多。而MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫中，呼吸道標(biāo)本中以金黃色葡萄球菌占多數(shù)；膽汁中共計(jì)培養(yǎng)14株菌，凝固酶陰性葡萄球菌和金黃色葡萄球菌較多；中心靜脈導(dǎo)管共培養(yǎng)出2株菌株，均為金黃色葡萄球菌；靜脈血中以肺炎克雷伯菌、黏質(zhì)沙雷菌和大腸埃希菌最多見，尿液中大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌多見，腹水培養(yǎng)陽性結(jié)果較少，銅綠假單胞菌和克柔念珠菌較多。見表3。

表3 兩數(shù)據(jù)庫不同標(biāo)本來源的主要菌株排序(n, %)Tab. 3 Comparison of the main strains of the two databases from different specimen sources (n, %)

3 兩組數(shù)據(jù)庫革蘭陰性菌耐藥情況 我院肺炎克雷伯菌MDR約占94%，銅綠假單胞菌MDR為82%，大腸埃希菌MDR為84%。而MIMIC-Ⅳ中肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和大腸埃希菌中MDR占比分別為25.93%、27.59%和26.83%(表4)。我院鮑曼不動桿菌MDR高達(dá)99%，MIMIC-Ⅳ中鮑曼不動桿菌僅檢出1株，其耐藥情況不具有代表性。

表4 兩數(shù)據(jù)庫革蘭陰性菌多重耐藥率比較Tab. 4 Multi-drug resistance (MDR) in Gram bacteria in two databases

我院肺炎克雷伯菌對亞胺培南等多種抗生素耐藥率＞70%，僅有阿米卡星和復(fù)方新諾明耐藥率較低，分別為43%和57.8%。MIMIC-Ⅳ中肺炎克雷伯菌對氨芐西林/舒巴坦耐藥率為50%，對其余常用抗生素耐藥率均＜40%。

我院銅綠假單胞菌對氨芐西林、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢曲松、頭孢唑林等耐藥率為100%，但對阿米卡星、左旋氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦有較高的敏感性。MIMIC-Ⅳ中銅綠假單胞菌對美羅培南的耐藥性為42.31%。兩數(shù)據(jù)庫對妥布霉素和慶大霉素的耐藥率較為相近。

我院鮑曼不動桿菌對亞胺培南等多種抗生素耐藥率＞90%，僅有復(fù)方新諾明耐藥率(49%)較低，妥布霉素和慶大霉素耐藥率分別為76%和82%。

我院大腸埃希菌對氨芐西林和氨芐西林/舒巴坦的耐藥率最高，分別為93.3%和90%，MIMIC-Ⅳ數(shù)據(jù)庫中大腸埃希菌對氨芐西林和環(huán)丙沙星耐藥率高，分別為42.11%和39.47%。

討 論

在世界范圍內(nèi)，重癥監(jiān)護(hù)病房均是MDR的重災(zāi)區(qū)[9-10]。由于病情需要，大部分AP患者，尤其是重癥急性胰腺炎患者的治療必須依賴重癥監(jiān)護(hù)病房完成。盡管目前指南不推薦無感染證據(jù)的AP患者早期使用抗菌素治療，但臨床上很難將感染性并發(fā)癥或無菌性炎癥狀態(tài)區(qū)分開來。大多數(shù)患者，尤其是伴發(fā)器官功能衰竭者需要器官功能支持、開放氣道和使用有創(chuàng)治療監(jiān)測時(shí)，常經(jīng)驗(yàn)性使用抗生素，覆蓋包括需氧和厭氧、革蘭陽性和革蘭陰性微生物，甚至真菌。文獻(xiàn)研究提示胰腺感染中大多數(shù)病原菌為腸源性[3]。10年前我科室致病菌主要為大腸埃希菌和銅綠假單孢菌，且對碳青霉烯類抗菌藥物高度敏感[11]。近年來國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的AP患者感染的常見病原菌包括鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、屎腸球菌和糞腸球菌等，并且普遍存在較高的耐藥性，抗感染治療難度大[12]。本研究發(fā)現(xiàn)我院AP患者各部位培養(yǎng)最多依然是革蘭陰性菌，但前兩位已分別是肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌，兩者多重耐藥菌比例高達(dá)94%和99%，而且?guī)缀醵际翘记嗝瓜┠退幘竽c埃希菌和銅綠假單胞菌對碳青霉烯類抗生素耐藥率也有所升高。在MIMIC-Ⅳ中，AP患者分離菌以金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌較多，革蘭陰性MDR的占比在國內(nèi)相對較低，與國外報(bào)道貼合[13]。不同國家或地區(qū)的各類病原菌的檢出及耐藥率雖然在一定程度上受標(biāo)本送檢時(shí)機(jī)的影響，但長期的抗生素管理及耐藥菌監(jiān)管策略的不同仍應(yīng)是導(dǎo)致病原菌分布及耐藥性差異的主要原因。在過去幾十年中，我國抗生素濫用的情況非常普遍，較低級別的醫(yī)療機(jī)構(gòu)隨意開具抗生素，患者在沒有處方的情況下通過藥店購買抗生素，以及在畜牧養(yǎng)殖中將抗生素用作預(yù)防和治療感染的常用藥物等均是常見的濫用抗生素的現(xiàn)象，這些均在一定程度上導(dǎo)致了我國細(xì)菌的耐藥現(xiàn)狀。在20世紀(jì)90年代中期，世界衛(wèi)生組織便呼吁關(guān)注細(xì)菌耐藥問題，1996年美國便成立了“國家抗生素耐藥監(jiān)測系統(tǒng)”，之后連續(xù)出臺系列政策加強(qiáng)對抗生素合理使用的監(jiān)管，逐步建立起較為完備的監(jiān)控體系。我國于2004年制訂并施行《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則》，并于2005年建立全國“抗菌藥物臨床應(yīng)用監(jiān)測網(wǎng)”和“細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)”，起步相對較晚，且監(jiān)控體系仍需進(jìn)一步完善[14-15]。另外，國外臨床藥師在指導(dǎo)合理化抗生素治療方面亦起到了重要的作用[16]。聚焦于本文研究對象，國內(nèi)外AP的治療指南均不推薦早期應(yīng)用抗生素，而國內(nèi)醫(yī)師在臨床實(shí)踐中常在AP早期積極應(yīng)用抗生素，亦反映了我國抗生素使用中存在的問題。本文雖然僅對我國和美國的單中心醫(yī)療機(jī)構(gòu)的AP患者病原菌信息進(jìn)行了對比，但不難看出我國細(xì)菌耐藥形勢仍不容樂觀，完善對耐藥菌的防控和監(jiān)督管理體系，合理化使用抗生素仍是我們當(dāng)前的工作重點(diǎn)。

碳青霉烯類是低毒有效抗生素的最后一道防線。盡管從耐藥機(jī)制來說碳青霉烯酶較產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶少，但卻更棘手。因?yàn)楹芏啾磉_(dá)質(zhì)粒介導(dǎo)碳?xì)涿瓜┑募?xì)菌還同時(shí)表達(dá)其他耐藥蛋白，如氨基糖苷修飾酶和核糖體突變等，可以導(dǎo)致氨基糖苷類和氟喹諾酮類耐藥[17]。為了實(shí)現(xiàn)抗生素對重癥患者的致病菌廣覆蓋，病原菌不明確時(shí)，通常使用兩種或三種抗生素[10]。這也在一定程度上增加了耐藥的發(fā)生。隨著細(xì)菌耐藥性的提升，即便在獲取微生物證據(jù)之后，能夠聯(lián)用的抗生素并不多。此時(shí)難治性耐藥性(difficult-to-treat resistance，DTR)更符合臨床醫(yī)生視角，也就是說不管病原菌對多少種抗生素耐藥，醫(yī)生只關(guān)注是否有相對安全和有效的藥物用來治療，病原學(xué)結(jié)果只是醫(yī)生參考的一方面[17]。革蘭陰性菌DTR廣義的定義為體外對所有β內(nèi)酰胺類(含碳青霉烯類)和氟喹諾酮類耐藥。這個(gè)定義暗含病原菌對所有一線高效低毒藥物耐藥，而可以對某些保留品種敏感，如黏菌素/多黏菌素、替加環(huán)素和氨基糖苷類。但即便存在革蘭陰性菌DTR，碳青霉烯類抗生素用量并沒有減少，可能提示醫(yī)生并不完全依賴藥敏結(jié)果，而更注重療效和患者全身情況的調(diào)整[18]。

多重耐藥菌的傳播也不容忽視。一項(xiàng)針對中國ICU多重耐藥菌攜帶的研究發(fā)現(xiàn)，高達(dá)1/3的患者在收容時(shí)便攜帶了多重耐藥菌，產(chǎn)ESBL腸桿菌科數(shù)量最多，這導(dǎo)致大概1/2的ICU出院患者至少攜帶一種多重耐藥菌；而且入住ICU之前抗生素治療和抗生素暴露時(shí)間與多重耐藥菌攜帶明顯相關(guān)[19]。我院接診的AP患者以轉(zhuǎn)診患者為主，入院時(shí)患者已攜帶了耐藥菌，而痊愈出院時(shí)可能又增加了新的耐藥菌，使得各級醫(yī)院的抗生素選擇都十分困難。不同地區(qū)病原菌的傳播和流行存在較大差異，如在MIMIC-Ⅳ的急性胰腺炎患者中僅檢出1株鮑曼不動桿菌，而我院鮑曼不動桿菌檢出數(shù)量在所有檢出菌中排名第2，且具有很嚴(yán)重的耐藥性。這一方面可能與兩種人群定植菌的種類和數(shù)量的差異有關(guān)，造成不同菌株傳播的地區(qū)差異；另一方面可能與國外更早關(guān)注抗生素耐藥并進(jìn)行管控有重要關(guān)系[20]。

ICU病原菌耐藥的泛濫可能是由廣譜抗生素的使用、微生物菌群的破壞和醫(yī)護(hù)人員的操作引起。醫(yī)學(xué)專業(yè)人員和公眾普遍認(rèn)為，迅速和持續(xù)使用抗生素能獲益，但忽略了潛在的危害，這是改善抗生素管理的一大問題[21]。耐藥菌療效欠佳往往是因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)治療開始時(shí)機(jī)和方案不恰當(dāng)、嚴(yán)重的基礎(chǔ)疾病等。理想的療效來源于對感染機(jī)制、流行病學(xué)、預(yù)后和易感因素的理解，而不僅是病原菌的鑒定。因此，臨床工作者需要了解區(qū)域流行菌，進(jìn)行準(zhǔn)確的耐藥菌易感性評估，從而選擇療效充分的經(jīng)驗(yàn)治療來提高患者的生存率[10,17]。

除了對抗生素藥物臨床應(yīng)用管理以外，醫(yī)院防控措施對于遏制MDR傳播也起著重要作用[22-23]。注意手衛(wèi)生可以避免交叉感染，對醫(yī)患頻接觸的物體表面進(jìn)行定期、充分消毒，可以有效阻斷MDR經(jīng)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行傳播[24]。對于新入院患者和在院患者傷口分泌物、氣道分泌物、引流液、尿液等，以常規(guī)快速診斷的方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)耐藥菌定植，并對患者采取隔離措施，必要時(shí)通過分子流行病學(xué)手段追蹤傳播途徑，有利于減少耐藥菌的出現(xiàn)。