新冠疫情前后PICU細菌變遷及耐藥性變化研究*

朱永冰, 付麗娜, 陳中舉, 黃 浩, 劉銅林, 陳 瑜△

華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院 1兒童重癥醫(yī)學科 2檢驗科,武漢 430030

兒童重癥監(jiān)護病房(pediatric intensive care unit,PICU)患兒病情危重復雜,存在基礎疾病的可能性大,接受侵入性操作治療較多,廣譜抗生素使用時間長,易發(fā)生多重耐藥、廣泛耐藥甚至全耐藥的細菌感染,給臨床治療帶來極大的挑戰(zhàn)。因此掌握PICU病原菌的分布情況及耐藥性的變遷對指導臨床抗生素的經(jīng)驗性使用,提高危重患兒的治愈率有極大的幫助。自2019年底新型冠狀病毒肺炎爆發(fā)以來,全國均采取一定的措施阻止疫情蔓延,醫(yī)療防護級別明顯提高,但目前尚不清楚新冠疫情后PICU的細菌變遷及多重耐藥菌的變化。因此本研究對華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院PICU 2017年1月1日至2019年12月1日、2020年1月1日至2022年12月1日臨床分離的病原菌分布情況及耐藥性進行回顧性分析、比較,為臨床抗生素的合理使用提供指導。

1 資料和方法

1.1 研究對象

研究對象為2017年1月1日至2019年12月1日、2020年1月1日至2022年12月1日期間我院PICU住院患兒送檢的痰液、血液、尿液、糞便及導管、肺泡灌洗液等標本中分離培養(yǎng)的病原菌。排除同一患者的同一部位在7 d內(nèi)檢出的相同菌株。根據(jù)中國細菌耐藥性監(jiān)測網(wǎng)(CHINET)要求對陽性菌株行抗菌藥物敏感性試驗。

1.2 研究方法

所有的送檢標本按照規(guī)范留取送檢。藥敏試驗:參照美國臨床和實驗室標準化委員會推薦的藥敏試驗方法進行,采用紙片擴散法(K-B法)或E試驗法。

1.3 分組

將2017年1月1日～2019年12月1日住院的患兒送檢標本作為新冠疫情前組,2020年1月1日～2022年12月1日住院患兒的送檢標本作為新冠疫情后組。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 26.0進行統(tǒng)計學分析。組間率的比較采取卡方檢驗或確切概率檢驗,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 菌株標本來源分布

共分離得到菌株789株,其中新冠疫情前組408株,占比51.7%,新冠疫情后組381株,占比48.3%。新冠疫情前、后標本來源的前3位均為痰液、肺泡灌洗液、血液。

2.2 新冠疫情前后病原菌分布

對新冠疫情前、后組分離得到的菌株進行分析發(fā)現(xiàn),新冠疫情前、后革蘭陰性菌占比均高于革蘭陽性菌(65.4%vs.30.4%,70.6%vs.26.2%),前后組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。革蘭陰性菌中流感嗜血桿菌和鮑曼不動桿菌占比在新冠疫情后組均較疫情前組下降,分別由13.5%、9.3%降至8.9%、5.5%,差異具有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);銅綠假單胞菌在新冠疫情后組占比較前明顯升高,由4.4%升至10.5%(P<0.05)。革蘭陽性菌中,新冠疫情前、后檢出最多的均為金黃色葡萄球菌,分別為11.8%、10.0%;肺炎鏈球菌占比由新冠疫情前組的11.8%降至后組中的5.5%,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1 新冠疫情前后我院PICU常見病原菌的分布[株(%)]Table 1 Distribution of bacterial strains in PICU before and after the pandemic of COVID-19[strain(%)]

2.3 新冠疫情前后常見多重耐藥菌的變遷

新冠疫情前、后常見的7種多重耐藥菌(multidrug resistance,MDR)占比分別為23.0%(94/408)和19.2%(73/381)。

新冠疫情前組最常見的多重耐藥菌為耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌(CR-AB),其次為產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌(ESBL-ECO)、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。新冠疫情后組MRSA占比較前組略有升高,其余6種常見MDR占比均較新冠疫情前組呈降低趨勢,其中僅耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌占比顯著下降(P<0.01)。詳見表2。

表2 新冠疫情前后我院PICU常見多重耐藥菌占比(%)Table 2 Distribution of MDR strains in PICU before and after the COVID-19 pandemic (%)

2.4 新冠疫情前后常見細菌的耐藥性變化

2.4.1 鮑曼不動桿菌 新冠疫情前組中鮑曼不動桿菌(Acinetobacterbaumannii,AB)對多種藥物的耐藥率較高,多大于60%;新冠疫情后組AB對多種藥物(如碳青霉烯類、大環(huán)內(nèi)酯類)的耐藥率降至20%～40%(均P<0.05),而對替加環(huán)素的耐藥率較前升高,由2.6%升至19.0%,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);對氨曲南的耐藥率在新冠疫情前、后無明顯變化,均大于90%,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表3。

表3 新冠疫情前后我院PICU鮑曼不動桿菌耐藥率[株(%)]Table 3 Resistance rate of Acinetobacter baumannii in PICU before and after the COVID-19 pandemic [strain(%)]

2.4.2 銅綠假單胞菌 新冠疫情前、后銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa,PA)對青霉素類、頭孢類、氨基糖苷類、喹諾酮類藥物耐藥率多小于10%,且新冠疫情前未發(fā)現(xiàn)對氨基糖苷類、喹諾酮類耐藥的菌株;新冠疫情前、后PA對復方新諾明及米諾環(huán)素耐藥率均大于70%,所有組間差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。

2.4.3 腸桿菌類 新冠疫情前、后大腸埃希菌(E.coli,ECO)對氨芐西林的耐藥性均大于80%,肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae,KPN)對氨芐西林全耐藥。ECO對含水解酶的青霉素類和頭孢類藥物(如氨芐西林/舒巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦)耐藥率在新冠疫情前后均波動在3%～45%,KPN對上述藥物的耐藥率在新冠疫情前后波動于30%～60%,組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。ECO及KPN對不含水解酶類的頭孢類藥物的耐藥率多波動于40%～70%,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。在對氨基糖苷類和喹諾酮類藥物的耐藥率方面,KPN在新冠疫情前后均波動于30%～60%,略高于ECO(30%～50%)。新冠疫情前后KPN對替加環(huán)素的耐藥率分別為5.9%和6.8%,而2017年至今尚未發(fā)現(xiàn)對替加環(huán)素耐藥的ECO菌株。

2.4.4 金黃色葡萄球菌 金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,SA)在新冠疫情后對青霉素類藥物耐藥率較前稍有增高,其中對青霉素G耐藥率達100.0%,組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。新冠疫情后SA對頭孢唑林、頭孢呋辛的耐藥率較前升高,均由18.8%升至39.5%(均P<0.05),對克林霉素、紅霉素的耐藥率較前下降,分別由39.6%、83.3%降至13.2%、50.0%(均P<0.05)。目前尚未發(fā)現(xiàn)對復方新諾明、替加環(huán)素、利奈唑胺、糖肽類藥物(如替考拉寧等)耐藥的SA菌株。詳見表4。

表4 新冠疫情前后我院PICU金黃色葡萄球菌耐藥率[株(%)]Table 4 Resistance rate of Staphylococcus aureus in PICU before and after the COVID-19 pandemic [strain(%)]

3 討論

本研究中新冠疫情前后分離的病原菌主要來源均為呼吸道標本,包括痰液和肺泡灌洗液,與兒童常見病種為呼吸道感染相符。新冠疫情前后革蘭陰性菌均為PICU分離菌株中的優(yōu)勢菌,占比約70%左右,與本省任瑞平等[1]的研究結果相似,推測與PICU患兒可能存在基礎疾病,病情危重,有創(chuàng)診治手段增加相關[2-3]。流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌在新冠疫情后占比均較前明顯下降,與我國成都地區(qū)相關報道一致[4]?？紤]原因為流感嗜血桿菌與肺炎鏈球菌是兒童咽喉部常見的定植菌[5],新冠疫情后個人防護措施的加強,減少了此類細菌的傳播。新冠疫情前后金黃色葡萄球菌檢出率變化不大,均在10%左右,與中國兒童細菌耐藥監(jiān)測組(ISPED)監(jiān)測結果一致[6],考慮與金黃色葡萄球菌多通過血流傳播,較少通過呼吸道傳播有關。

鮑曼不動桿菌(AB)是引起院內(nèi)感染的主要非發(fā)酵革蘭陰性桿菌。新冠疫情前耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌(CR-AB)占比為68.4%,略高于國內(nèi)報道的60%,但遠高于國外報道的17%[7-8]。新冠疫情后AB及CR-AB占比均較前下降,考慮原因為新冠疫情之后兒童呼吸道管理的加強,呼吸道疾病及重癥疾病的發(fā)病率減低,導致AB的傳播減少,進而檢出率下降。新冠疫情后,AB對頭孢類、氨基糖苷類、喹諾酮類等多種抗生素的耐藥率明顯下降,下降幅度大于30%,可能與AB菌株檢出率下降,抗生素暴露降低導致耐藥率下降有關[9]。新冠疫情后AB對替加環(huán)素的耐藥率較前稍增高,可能原因是長期單獨使用替加環(huán)素治療可能會導致耐藥菌株不斷增多,耐藥率增高[10]。因此,需要結合藥敏試驗結果,盡量避免單獨使用替加環(huán)素治療AB感染。

銅綠假單胞菌(PA)多在ICU、新生兒病房中出現(xiàn),且患兒多存在多器官受損、長期住院或免疫力低下等情況[6]。本研究發(fā)現(xiàn)新冠疫情后PA檢出率較前升高,考慮原因為新型冠狀病毒會導致機體固有免疫的損傷,進而使得機體適應性免疫能力下降,出現(xiàn)新冠病毒相關的破壞性免疫反應,故在機體免疫力低下時出現(xiàn)反復呼吸道感染,PA檢出率升高[11-12]。PA對多種抗生素天然耐藥,且在抗菌藥物治療過程中容易獲得耐藥性,故耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌(CR-PA)往往表現(xiàn)為多重耐藥[13]。有研究表明機械通氣持續(xù)時間大于5 d是銅綠假單胞菌(MDR-PA)多重耐藥的獨立危險因素[14],且我院PICU監(jiān)測新冠疫情后PA及CR-PA占比較前增加,因此需加強患兒呼吸道的管理,在各種導管、機械通氣等診療手段的使用中嚴格無菌操作,同時盡量減少機械通氣時間以減少耐藥菌株的產(chǎn)生。

PICU腸桿菌科細菌感染以大腸埃希菌(ECO)和肺炎克雷伯菌(KPN)常見[15]。國外報道新冠疫情前產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌(ESBL-ECO)及產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶肺炎克雷伯菌(ESBL-KPN)比例分別為55.0%和6.5%[16],均低于我院監(jiān)測的耐藥菌比例(62.9%和24.3%)。本研究顯示新冠疫情后組ESBL-ECO和ESBL-KPN的比例較前稍有下降,考慮為產(chǎn)ESBL菌株易在呼吸道及泌尿道定植,新冠疫情后呼吸道管理的加強,減少了相應耐藥菌株的傳播[17]。ECO對含水解酶的青霉素類及頭孢類藥物(如阿莫西林克拉維酸、頭孢哌酮舒巴坦等)耐藥率在新冠疫情前后均小于20%,可根據(jù)臨床經(jīng)驗酌情使用。新冠疫情前、后耐碳青霉烯類大腸埃希菌(CR-ECO)占比均明顯低于耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(CR-KPN),可能與產(chǎn)碳青霉烯酶(KPC)在肺炎克雷伯菌中更為常見有關。我院PICU監(jiān)測新冠疫情前后CR-KPN的耐藥率均大于27%,而全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測2019年兒童CR-KPN耐藥率為11.6%,考慮與PICU患兒病情危重,抗生素尤其是碳青霉烯類藥物使用率較高有關[9,16,18]。CR-KPN在新冠疫情后占比有所下降,考慮可能與新冠疫情后對侵入性操作、感染控制的預防措施的加強及抗生素的規(guī)范化合理化使用有關,使耐藥菌的傳播有所控制,耐藥率降低[19]。

本研究顯示,新冠疫情后革蘭陽性球菌占比約30%,較前略有下降,與國內(nèi)相關報道相符[20]。在細菌耐藥方面,金黃色葡萄球菌(SA)對頭孢類藥物的耐藥率上升,考慮可能與近年來頭孢類藥物使用率逐漸增高有關。SA對紅霉素耐藥率在新冠疫情后下降,考慮為隨著阿奇霉素在臨床上的廣泛應用,紅霉素不作為大環(huán)內(nèi)酯類藥物治療SA感染的首選,使用率降低,進而耐藥率下降[21]。對SA來說,在紅霉素耐藥的情況下可能誘導克林霉素也產(chǎn)生耐藥,故而克林霉素的耐藥率與紅霉素耐藥率表現(xiàn)為同步下降[22-23]。我院PICU目前尚未發(fā)現(xiàn)對利奈唑胺、替考拉寧、萬古霉素耐藥的SA菌株,故可根據(jù)病情酌情使用上述藥物。我院PICU監(jiān)測新冠疫情前后MRSA檢出率變化不大,約占40%左右,高于中國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)2021年報告的MRSA占比約30%[24]。MRSA不僅對青霉素耐藥,對β-內(nèi)酰胺類抗生素也存在耐藥,甚至對氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類等抗菌藥物也產(chǎn)生耐藥,治療難度較大[25-26]。目前已有實驗室開展對MRSA主要耐藥基因MecA的篩查,以期早發(fā)現(xiàn)、早隔離,減少院內(nèi)感染的發(fā)生。

本文是目前國內(nèi)關于新冠疫情前后PICU細菌變遷及耐藥性變化的臨床研究報道中時間跨度最長的,能夠比較充分地反映新冠疫情對我院PICU分離的細菌及其耐藥性變化的影響。研究結果示新冠疫情前后我院PICU分離菌株仍為革蘭陰性菌占主導,但AB、MDR-AB及肺炎鏈球菌占比均較前下降,PA占比較前升高,根據(jù)細菌的變遷可酌情調(diào)整治療方案。新冠疫情后多種多重耐藥菌占比較前下降,說明相應的防控措施起到部分效果,應繼續(xù)貫徹落實。但ESBL-ECO及MRSA耐藥率仍高,需根據(jù)藥敏結果積極調(diào)整臨床用藥方案。PICU耐藥監(jiān)測工作任重道遠,隨著新冠疫情防控政策的變化,分離菌的比例也在不斷變化,今后需開展多中心及長期的細菌耐藥性監(jiān)測來指導后疫情時期抗生素的使用,降低多重耐藥細菌感染的發(fā)生率,從而提高重癥患兒的救治率。