2017 年至2021 年上海嘉定區(qū)某醫(yī)院多重耐藥菌分析

李 麗，朱詠臻，周 敏，錢 嘉，方麗莉

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院a.檢驗(yàn)科，b.院感科，上海 201801）

多重耐藥菌 (multi-drug resistant bacteria,MDRO)指同時(shí)對通常常用的3 類或3 類以上抗菌藥物耐藥的細(xì)菌。2014 年美國疾病預(yù)防控制中心首次將18 種多重耐藥菌分為“緊急”“嚴(yán)重”“值得關(guān)注”3 個(gè)威脅等級，而將碳青霉烯類耐藥腸桿菌目細(xì)菌 (Carbapenem resistant Enterobacteriaceae,CRE)列為“緊急”級別中的首位，作為新的“超級耐藥菌”[1]。我國2015 年發(fā)布的《多重耐藥菌醫(yī)院感染預(yù)防與控制中國專家共識》[2]明確指出，應(yīng)加強(qiáng)多重耐藥菌的監(jiān)測，尤其對重點(diǎn)科室如重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit,ICU)等加強(qiáng)監(jiān)測。我院為上海在嘉定區(qū)新建的一所三甲醫(yī)院，也是當(dāng)?shù)匚ㄒ灰凰C合性三甲醫(yī)院和急救中心定點(diǎn)醫(yī)院，就診患者以當(dāng)?shù)鼐用窈屯鈦韯?wù)工人員較多，細(xì)菌耐藥情況可能不同于其他地區(qū)，因此本研究針對2017 年至2021 年本院的多重耐藥菌檢出情況，尤其碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌的檢出情況和耐藥特點(diǎn)進(jìn)行分析，旨在了解本地區(qū)的多重耐藥菌檢出率變化趨勢，分析CRE 的分布特點(diǎn)和耐藥特征，從而為院內(nèi)感染防控方向和醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)性合理使用抗菌藥物提供實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。

材料與方法

一、菌株來源

收集2017 年1 月至2021 年12 月住院部患者細(xì)菌培養(yǎng)標(biāo)本中檢出的菌株，并剔除同一患者相同部位重復(fù)分離的相同細(xì)菌。依據(jù)《MDR、XDR、PDR多重耐藥菌暫行標(biāo)準(zhǔn)定義-國際專家建議》[3]進(jìn)行判讀。根據(jù)衛(wèi)生部衛(wèi)辦醫(yī)發(fā)《多重耐藥菌醫(yī)院感染預(yù)防與控制技術(shù)指南(試行)》指標(biāo)[4]，目標(biāo)性監(jiān)測以下7 種多重耐藥菌，包括甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌 (methicillin resistant Staphylococcus aureus,MRSA)、萬古霉素耐藥腸球菌屬細(xì)菌(vancomycin resistant Enterococcus,VRE)、產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌 (extended spectrum β-lactamases producing Escherichia coli,ESBL-eco)、產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶肺炎克雷伯菌 (extended spectrum β-lactamases producing Klebsiella pneumoniae,ESBLkpn)、CRE、碳青霉烯類耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌(carbapenem resistant Acinetobacter baumannii,CR-AB)和碳青霉烯類耐藥銅綠假單胞菌 (carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa,CR-PA)。我院區(qū)現(xiàn)核定床位數(shù)600 張，年度收治門急診患者160 萬余人次，出院人數(shù)3 萬余人次，住院手術(shù)1.8 萬余人次。

二、方法

采用質(zhì)譜儀 (MALDI-TOF MS) 和VITEK-2 compact 進(jìn)行細(xì)菌菌種鑒定。

1.質(zhì)控菌株：質(zhì)控的大腸埃希菌(ATCC 25922)、肺炎克雷伯菌(ATCC 700603)、銅綠假單胞菌(ATCC27853)、鮑曼不動(dòng)桿菌(ATCC 19606)、金黃色葡萄球菌(ATCC 25923)和糞腸球菌(ATCC 29212)均購自上海市臨床檢驗(yàn)中心。

2.儀器與試劑：本研究所用儀器和試劑包括法國生物梅里?；|(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀；法國生物梅里埃公司VITEK-2 compact 全自動(dòng)細(xì)菌真菌鑒定儀及配套GN 鑒定卡、GP 鑒定卡、AST GN13 藥物敏感性試驗(yàn)卡和AST GP67 藥物敏感性試驗(yàn)卡；革蘭染液(珠海貝索公司)；MH 平板和KB 藥物敏感性試驗(yàn)紙片(英國Oxoid 公司)。

3.藥敏試驗(yàn)：采用VITEK-2 compact 進(jìn)行體外藥物最低抑菌濃度試驗(yàn)，用紙片擴(kuò)散法進(jìn)行補(bǔ)充藥物敏感性試驗(yàn)。藥敏結(jié)果參照2021 年美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)M100 S31 文件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判讀。

4.碳青霉烯酶檢測：采用膠體金法檢測5 種碳青霉烯酶KPC、NDM、IMP、VIM 和OXA-48(天津一瑞生物科技股份有限公司)。

5.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：應(yīng)用Whonet 5.6 軟件進(jìn)行多重耐藥菌和抗菌藥物敏感率、耐藥率統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

結(jié) 果

一、全院住院部和ICU 患者的耐藥菌檢出情況

2017 年從住院部患者中分離到金黃色葡萄球菌70 株，其中MRSA 30 株，MRSA 檢出率為42.9%，2021 年分離到金黃色葡萄球菌112 株，其中MRSA 60 株，MRSA 檢出率為53.6%。5 年中MRSA 檢出率2019 年最低，為37.0%；2021 年最高，為53.6%。5 年間全院患者分離的ESBL-eco 檢出率曾下降趨勢，而ESBL-kpn 檢出率曾上升趨勢；CRE 檢出率也曾上升趨勢，5 年分別為2.5%、5.7%、10.3%、10.5%和10.6%；CR-AB 檢出率2017 年為34.1%，2018 年為63.3%，2019 年和2020 年有所下降，2021 年又達(dá)到63.4%；CR-PA 檢出率2017 年為15.2%，2018 年下降到11.3%，2019 年至2021 年檢出率均在20%左右。各菌種檢出株數(shù)和檢出率變化趨勢見表1 和圖1。

圖1 全院耐藥菌檢出率變化趨勢

ICU 分離株MRSA 檢出率在2020 年最低，為43.3%，2021 年達(dá)最高為70.3%；ESBL-eco 檢出率在2017 年至2020 年間均在60%左右，2021 年達(dá)最高為75.0%；ESBL-kpn 和CRE 檢出率均逐年升高，2021 年分別達(dá)到59.8%和32.7%；CR-AB 檢出率在2018 年最高，為93.6%，2021 年為87.5%；CR-PA檢出率2019 年最高，為48.5%，2021 年為46.4%。5 年中，ICU 分離到MRSA 菌株共70 株，住院部分離到MRSA 菌株193 株，ICU 占36.3%；ICU 分離到ESBL-eco 菌株共65 株，住院部為513 株，ICU 占12.7%；ICU 分離到ESBL-kpn 菌株共192 株，住院部為390 株，ICU 占49.2%；ICU 分離到CRE 178 株，住院部為272 株，ICU 占65.4%；ICU 分離到CR-AB 262 株，住院部為364 株，ICU 占72.0%；ICU 分離到CR-PA 67 株，住院部為113 株，ICU 占59.3%。ICU 具體各菌種檢出株數(shù)和檢出率詳見表1。

二、碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌對抗菌藥物的敏感率和耐藥率比較

CRE 對阿米卡星敏感率最高為44.5%，其次為慶大霉素和妥布霉素，敏感率分別為23.9%和17.3%；對磷霉素敏感率為14%；對其他喹諾酮類、頭孢類和β 內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合制劑抗菌藥物的敏感率基本低于10%。CR-AB 對阿米卡星敏感率最高為67.6%，其次為妥布霉素16.1%，對頭孢哌酮-舒巴坦敏感率為11.4%，對其他喹諾酮類、頭孢類、慶大霉素和哌拉西林-他唑巴坦的敏感率均低于10%。CR-PA 對大多數(shù)抗菌藥物的敏感率相對較高，對三種氨基糖苷類抗菌藥物敏感率在60.0%左右，對喹諾酮類敏感率在40.0～50.0%，對頭孢他啶和頭孢吡肟的敏感率分別為50.0%和47.9%(見表2)。

表2 碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌對抗菌藥物的敏感率和耐藥率

三、CRE 菌種分布和產(chǎn)碳青霉烯酶分析

272 株CRE 中肺炎克雷伯菌占第1 位，為221 株，占81.3%，其次為產(chǎn)氣克雷伯菌9 株，占3.3%，陰溝腸桿菌和黏質(zhì)沙雷菌均分離8 株，各占2.9%，弗勞地檸檬酸桿菌和大腸埃希菌均分離7 株，霍爾姆腸桿菌分離5 株，產(chǎn)酸克雷伯菌分離2 株，還有其他5 種腸桿菌科細(xì)菌各分離1 株，具體分布百分比見圖2。

圖2 CRE 菌種分布

對90 株CRE 菌株進(jìn)行碳青霉烯酶檢測，檢測了76 株肺炎克雷伯菌中75 株產(chǎn)KPC 酶，1 株產(chǎn)NDM 酶；4 株黏質(zhì)沙雷菌均產(chǎn)KPC 酶；3 株產(chǎn)氣克雷伯菌中有2 株產(chǎn)KPC 酶，1 株未檢出KPC、NDM、IMP、OXA-48 和VIM5 種酶中任何一種；產(chǎn)酸克雷伯菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌各1 株均產(chǎn)NDM 酶；2 株弗勞地檸檬酸桿菌均產(chǎn)NDM 和IMP復(fù)合酶；2 株霍爾姆腸桿菌中其中1 株產(chǎn)NDM 酶，另1 株產(chǎn)IMP 酶(見表3)。

表3 CRE 產(chǎn)碳青霉烯酶分類

討 論

一、近5 年住院部患者多重耐藥菌檢出率發(fā)展趨勢及與全國、上海市同期比較

本研究分離的革蘭陽性菌多重耐藥菌主要是MRSA，未檢出對萬古霉素耐藥的腸球菌，MRSA 檢出率2017 年至2019 年有下降趨勢，從42.9%至37.0%，與同期全國細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)[5]三級醫(yī)院MRSA 檢出率曾下降趨勢一致(從32.6%至30.6%)，但高于全國平均水平，但同期低于2019 年上海市細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)[6]三級醫(yī)院MRSA 的檢出率(43.4%)。但2020 年和2021 年MRSA 檢出率分別為37.4%和53.6%，有上升趨勢，這2 年正是新型冠狀肺炎疫情時(shí)期，上升原因需進(jìn)一步分析。

本研究分離的革蘭陰性多重耐藥菌主要是ESBL-eco、ESBL-kpn、CRE、CR-AB 和CR-PA。2017 年至2019 年ESBL-eco 和ESBL-kpn 檢出率分別為48.0%～54.0%、19.3%～28.6%，低于同期全國細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)[5]和上海市細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)[6]報(bào)告的三級醫(yī)院平均水平；但5 年間總體ESBL-eco 檢出率在50.0%左右，而ESBL-kpn 檢出率呈升高趨勢，這可能與臨床多聯(lián)用藥及長期使用第三代和第四代頭孢菌素有關(guān)。CRE 檢出率5 年間從2.5%升高至10.6%，2019 年CRE 檢出率為10.3%，高于同期上海市三級醫(yī)院[6]的13.5%；CR-AB 檢出率5 年間波動(dòng)在34.1%～63.4%，2019 年CR-AB 檢出率為45.1%，低于同期全國水平[5]56.6%和上海水平[6]63.0%；CR-PA 檢出率5 年間波動(dòng)在20.0%左右，2019 年CR-PA 檢出率20.8%，高于同期全國水平[5]18.8%，低于同期上海水平[6]31.8%。

分析我院大部分多重耐藥菌的檢出率低于全國和上海平均水平的可能原因是本院地處于郊區(qū)，較地處市區(qū)且建院年代長的三甲醫(yī)院，本院就診患者的病種相對簡單、病情相對較輕；另外本院為新建醫(yī)院其公共設(shè)施清潔程度高，導(dǎo)致接觸性交叉感染的概率相對較小；此外，建院以來本院重視感染防控工作，通過一系列措施加強(qiáng)醫(yī)院感染防控。但單從本院住院部的數(shù)據(jù)來看，除ESBL-eco 外，其他5 種多重耐藥菌總體仍呈上升趨勢，進(jìn)一步分析2017 年至2021 年多重耐藥菌感染發(fā)現(xiàn)率依次為1.0%、1.8%、2.2%、2.3%和2.6%，呈逐年上升趨勢；因此醫(yī)院感染防控工作依然嚴(yán)峻。

二、ICU 患者碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌高檢出率現(xiàn)狀及防控分析

比較ICU 分離株與全住院部分離株的各耐藥菌檢出率，發(fā)現(xiàn)除2018 年ICU 分離株CR-PA 檢出率(8.0%)低于住院部分離株CR-PA 檢出率(11.3%)外，其余年份耐藥菌檢出率ICU 分離株均高于同期住院部分離株；有研究[7]表明，ICU 醫(yī)院感染發(fā)生率是普通病房的2～5 倍。值得注意的是，本研究住院部CRE 分離株中65.4%分離自ICU，CR-AB 分離株中72.0%分離自ICU，CR-PA 分離株中59.3%分離自ICU，而MRSA 和ESBL-eco 分離株ICU 所占比例較少，說明這2 種耐藥菌主要分離自非ICU 病區(qū)。Tian 等[8]發(fā)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)碳青霉烯類耐藥菌的感染主要發(fā)生在ICU，認(rèn)為這與ICU 的免疫狀態(tài)、長期住院和大量使用抗生素有關(guān)，因此ICU 是醫(yī)院感染防控重點(diǎn)關(guān)注部門。研究[9-10]表明，對ICU 患者進(jìn)行肛拭子CRE 監(jiān)測可預(yù)防CRE 院內(nèi)暴發(fā)感染，而鮑曼不動(dòng)桿菌和銅綠假單胞菌分別能在干燥和潮濕的環(huán)境中長時(shí)間存活，多定植于醫(yī)院環(huán)境、醫(yī)療器械和醫(yī)護(hù)人員手等部位，故應(yīng)加強(qiáng)手衛(wèi)生、環(huán)境和器械的消毒，尤其對感染患者及其使用物品進(jìn)行嚴(yán)格消毒和隔離。

三、碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌對臨床常用抗菌藥物的耐藥率及耐藥機(jī)制分析

碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌的流行播散，是全球重大的公共衛(wèi)生問題。由于碳青霉烯類耐藥菌株往往表現(xiàn)為對其他臨床常用抗菌藥物也耐藥，使臨床的抗感染治療面臨無藥可用的困境，進(jìn)而導(dǎo)致其所致感染的病死率高[11]。本研究分離得的CRE 和CR-AB 對氨基糖苷類抗菌藥物敏感率相對較高，CRE 對阿米卡星敏感率最高為44.5%，CR-AB 對阿米卡星敏感率最高為67.6%，對其他喹諾酮類、頭孢類和β 內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合制劑等臨床常用抗菌藥物耐藥率高達(dá)90%左右；而CR-PA 對大多數(shù)抗菌藥物的敏感率相對較高，對臨床常用氨基糖苷類、喹諾酮類、頭孢他啶和頭孢吡肟的敏感率在50%～60%。因此CRE 和CR-AB 所致感染面臨無藥可用的困境更為顯著。腸桿菌目細(xì)菌對碳青霉烯類耐藥的機(jī)制中產(chǎn)碳青霉烯酶是主要的耐藥機(jī)制[12]；碳青霉烯酶是β 內(nèi)酰胺酶中水解譜系最廣的家族，根據(jù)Amber 分類法，主要分為A、B 和D 三類：A 和D 類是絲氨酸酶，B 類是金屬酶。A 類酶可在一定程度上被克拉維酸抑制，目前最流行的型別是KPC酶；B 類酶不影響單環(huán)類藥物，常見的有IMP、VIM和NDM；D 類酶在腸桿菌科細(xì)菌中以O(shè)XA-48 和OXA-48 相關(guān)型為主，其他型則多見于鮑曼不動(dòng)桿菌。CRE 產(chǎn)生的碳青霉烯酶種類繁多，包括KPC、NDM、OXA-48、VIM 和IMP 等。鮑曼不動(dòng)桿菌對碳青霉烯類耐藥機(jī)制復(fù)雜[10]，包括產(chǎn)碳青霉烯酶(主要是OXA 和其他B 類金屬酶)、外排泵的過度表達(dá)、青霉素結(jié)合蛋白的修改和外膜孔蛋白下調(diào)或缺失等；了解碳青霉烯耐藥菌的耐藥機(jī)制和產(chǎn)酶類型對臨床合理使用抗菌藥物起指導(dǎo)作用。

四、CRE 的菌種分布和產(chǎn)碳青霉烯酶分析

本研究進(jìn)一步分析了272 株CRE 的菌種分布情況并對90 株CRE 菌株進(jìn)行了KPC、NDM、OXA-48、VIM 和IMP 共5 種碳青霉烯酶檢測，發(fā)現(xiàn)CRE中肺炎克雷伯菌分離最多，為221 株，占81.3%。碳青霉烯酶檢測，發(fā)現(xiàn)本研究90 株CRE 產(chǎn)3 種碳青霉烯酶，未檢出產(chǎn)VIM 和OXA-48；其中產(chǎn)KPC 酶最多，為81 株，包括75 株肺炎克雷伯菌、4 株黏質(zhì)沙雷菌和2 株產(chǎn)氣克雷伯菌；其次為產(chǎn)NDM 酶5 株，包括肺炎克雷伯菌、產(chǎn)酸克雷伯菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌和霍爾姆腸桿菌各1 株；產(chǎn)NDM 和IMP復(fù)合酶2 株，為弗勞地檸檬酸桿菌；產(chǎn)IMP 酶1 株，為霍爾姆腸桿菌；本研究有1 株產(chǎn)氣腸桿菌未檢出以上5 種碳青霉烯酶，是不是新的酶型，需要進(jìn)一步分析確定。近年來，碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯菌中又開始流行D 類OXA-48 型碳青霉烯酶[13]。酶抑制劑阿維巴坦和頭孢他啶合劑對KPC 酶/OXA-48 型酶具有高度的抑酶活性[14]，從而可使頭孢他啶恢復(fù)對細(xì)菌的抗菌活性，但此酶抑制劑復(fù)合制劑對產(chǎn)金屬酶(如NDM、IMP 和VIM 等)菌株的抗菌活性差。因此了解本院或本地區(qū)各細(xì)菌的產(chǎn)酶特征，有條件時(shí)同時(shí)可進(jìn)行頭孢他啶-阿維巴坦藥敏試驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)對這些超級耐藥菌的精準(zhǔn)治療。

總之，本研究共檢出6 種多重耐藥菌，除ESBLeco 外，其余5 種耐藥菌檢出率呈上升趨勢；全院近2/3 的碳青霉烯類耐藥革蘭陰性桿菌分離自ICU；CRE 和CR-AB 除氨基糖苷抗菌藥物外，對其他臨床常用抗菌藥物耐藥率高達(dá)90%；CRE 中81.3%是肺炎克雷伯菌，KPC 是CRE 中產(chǎn)生最多的碳青霉烯酶，且肺炎克雷伯菌大多產(chǎn)KPC 酶。