肝移植術(shù)后感染病原菌分布及耐藥性分析

韓 鐸, 何 宏, 王宏偉, 田婷婷, 李 靜,2

1 青島大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科, 山東 青島 266061; 2 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)系, 山東 青島 266073; 3 淄博市周村區(qū)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科, 山東 淄博 255300

肝移植手術(shù)是治療終末期肝病最有效的手段,肝移植受者術(shù)后5年生存率可達(dá)到60%～80%[1]。但是,由于肝移植手術(shù)過(guò)程復(fù)雜,術(shù)后需放置引流管,并長(zhǎng)期服用免疫抑制劑,造成受者機(jī)體免疫力降低,增加了術(shù)后感染的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[2]。有研究[3-4]顯示,肝移植受者比其他移植受者更容易發(fā)生細(xì)菌感染,并且在肝移植后的任何時(shí)期都有可能發(fā)生細(xì)菌感染,尤其術(shù)后第1個(gè)月通常是感染高發(fā)期,感染率約為30.2%。術(shù)后感染是肝移植受者死亡的首要原因,且會(huì)延長(zhǎng)患者的住院時(shí)間,增加醫(yī)療費(fèi)用[5-6]。因此,及時(shí)了解肝移植患者主要感染部位、主要病原菌種類(lèi)分布及耐藥性特點(diǎn),有助于為臨床早期經(jīng)驗(yàn)性使用抗菌藥物提供科學(xué)依據(jù),對(duì)降低患者術(shù)后感染、提高手術(shù)成功率和延長(zhǎng)患者生存期具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 菌株來(lái)源 對(duì)2014年3月—2021年12月青島大學(xué)附屬醫(yī)院904例肝移植術(shù)后感染患者臨床檢出的病原菌進(jìn)行分析。由于肝移植患者免疫防御功能低下,容易發(fā)生感染,且易反復(fù)感染,因此排除同一患者相同住院周期內(nèi)同一部位分離出的重復(fù)菌株。

1.2 細(xì)菌培養(yǎng)、鑒定與藥敏試驗(yàn) 按照《全國(guó)臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》[7]分離培養(yǎng)病原學(xué)標(biāo)本,采用法國(guó)生物梅里埃公司VITEK MS全自動(dòng)快速微生物質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)和梅里埃VITEK 2 COMPACT系統(tǒng),進(jìn)行細(xì)菌鑒定;采用梅里埃VITEK 2 COMPACT系統(tǒng)和紙片擴(kuò)散法進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。藥敏判斷標(biāo)準(zhǔn)參照2019年美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI)標(biāo)準(zhǔn)[8]進(jìn)行判斷,頭孢哌酮/舒巴坦藥敏最小抑菌濃度參照頭孢哌酮,替加環(huán)素藥敏結(jié)果參照美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)[9]。選取美國(guó)菌種保藏中心(American Type Culture Collection, ATCC)的標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC 8739、ACTTBAA 750、ATCC 700325、ATCC 25922、ATCC 35218、ATCC 29213及ATCC 29212,作為鑒定和藥敏質(zhì)控菌株。

1.3 改良碳青霉烯滅活試驗(yàn) 采用改良碳青霉烯滅活試驗(yàn)和乙二胺四乙酸改良碳青霉烯滅活試驗(yàn)檢測(cè)腸桿菌目細(xì)菌的碳青霉烯酶表型,具體操作步驟可參照2022版CLSI M100文件[10]要求。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用WHONET 5.6軟件對(duì)菌株列表及細(xì)菌耐藥率進(jìn)行統(tǒng)計(jì);采用Excel對(duì)標(biāo)本來(lái)源、構(gòu)成比及病原菌分布情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 肝移植術(shù)后感染病原菌的主要來(lái)源 共分離出非重復(fù)病原菌2 208株,主要分離自呼吸道、膽汁、腹水和血液標(biāo)本,占比分別為31.25%、22.28%、13.18%和8.38%(圖1)。

圖1 肝移植術(shù)后感染病原菌的標(biāo)本來(lái)源及構(gòu)成比Figure 1 Specimen source and composition ratio of pathogenic bacteria after liver transplantation

2.2 歷年肝移植術(shù)后感染病原菌情況 2014—2016年,肝移植術(shù)后感染的革蘭陰性菌與革蘭陽(yáng)性菌檢出率較為相近;2016—2019年,肝移植術(shù)后感染的革蘭陰性菌占比呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì),其中2019年共檢出284株病原菌,革蘭陰性菌占比66.55%,革蘭陽(yáng)性菌占比30.28%,真菌占比3.17%。2019年之后革蘭陰性菌感染呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)(圖2)。

圖2 歷年肝移植術(shù)后感染革蘭陰性菌和革蘭陽(yáng)性菌的分布比例Figure 2 Distribution proportion of Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria infected after liver transplantation in past years

2017—2020年,肝移植術(shù)后感染的腸桿菌目中肺炎克雷伯菌肺炎亞種呈逐年上升趨勢(shì),占比超過(guò)大腸埃希菌,2021年兩者占比大致相同。2018—2021年,非發(fā)酵菌中的鮑曼不動(dòng)桿菌占比迅速降低,嗜麥芽窄食單胞菌占比呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖3)。

圖3 歷年肝移植術(shù)后感染主要革蘭陰性菌檢出率變化Figure 3 Changes in the detection rate of major Gram-negative bacteria infected after liver transplantation over the years

2.3 肝移植術(shù)后感染不同標(biāo)本病原菌的種類(lèi)分布 從呼吸道標(biāo)本分離出的主要致病菌為銅綠假單胞菌、嗜麥芽窄食單胞菌、肺炎克雷伯菌肺炎亞種和鮑曼不動(dòng)桿菌;從膽汁、腹水和引流液標(biāo)本分離出的主要致病菌為屎腸球菌;從血液標(biāo)本分離出的主要致病菌為大腸埃希菌、表皮葡萄球菌和肺炎克雷伯菌肺炎亞種(表1)。

表1 肝移植術(shù)后感染的不同標(biāo)本病原菌構(gòu)成比Table 1 Pathogen composition ratio of different specimens infected after liver transplantation

2.4 肝移植術(shù)后感染的主要病原菌種類(lèi)分布 分離出的2 208株病原菌中,排名前10位的病原菌依次為肺炎克雷伯菌肺炎亞種(10.69%)、屎腸球菌(10.42%)、大腸埃希菌(8.24%)、銅綠假單胞菌(8.24%)、表皮葡萄球菌(8.06%)、鮑曼不動(dòng)桿菌(7.93%)、嗜麥芽窄食單胞菌(6.61%)、陰溝腸桿菌(3.22%)、溶血葡萄球菌(3.08%)和金黃色葡萄球菌(2.94%),共占比69.43%(圖4)。

圖4 肝移植術(shù)后感染主要病原菌分布(前15位)Figure 4 Distribution of main pathogens of infection after liver transplantation (top 15)

2.5 主要革蘭陰性菌的耐藥情況 肺炎克雷伯菌肺炎亞種和大腸埃希菌對(duì)頭孢菌素、氟喹諾酮類(lèi)抗菌藥物均有較高的耐藥率,兩者對(duì)氨基糖苷類(lèi)中阿米卡星的耐藥率均<10%。肺炎克雷伯菌肺炎亞種對(duì)美羅培南、亞胺培南的耐藥率分別為14.71%、11.35%,均高于大腸埃希菌(5.66%、6.29%)。未檢出對(duì)替加環(huán)素耐藥的肺炎克雷伯菌肺炎亞種和大腸埃希菌(圖5、6)。

圖5 肺炎克雷伯菌肺炎亞種對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 5 Resistance rate of Klebsiella pneumoniae to commonly used antibiotics

圖6 大腸埃希菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 6 Resistance rate of Escherichia coli to commonly used antibiotics

銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南、美羅培南的耐藥率分別為47.54%和28.57%,對(duì)第三代和第四代頭孢菌素、氨基糖苷類(lèi)和多肽類(lèi)抗菌藥物的耐藥率均<10%(圖7)。鮑曼不動(dòng)桿菌除替加環(huán)素、頭孢哌酮/舒巴坦和氨芐西林/舒巴坦外,對(duì)各類(lèi)抗菌藥物的耐藥率均>50%,未檢出對(duì)黏菌素耐藥的菌株(圖8)。嗜麥芽假食單胞菌除對(duì)頭孢他啶耐藥率較高外(34.02%),對(duì)其他所檢測(cè)的抗菌藥物均表現(xiàn)為低耐藥率(圖9)。

圖7 銅綠假單胞菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 7 Resistance rate of Pseudomonas aeruginosa to commonly used antibiotics

圖8 鮑曼不動(dòng)桿菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 8 Resistance rate of Acinetobacter baumannii to commonly used antibiotics

圖9 嗜麥芽假食單胞菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 9 Resistance rate of Pseudomonas maltophilia to commonly used antibiotics

2.6 主要革蘭陽(yáng)性菌的耐藥情況 屎腸球菌對(duì)氨芐西林、青霉素和氟喹諾酮類(lèi)抗菌藥物的耐藥率均>90%,對(duì)萬(wàn)古霉素和奎奴普丁/達(dá)福普汀的耐藥率分別為6.17%和2.44%,未發(fā)現(xiàn)對(duì)替加環(huán)素和利奈唑胺耐藥的屎腸球菌(圖10)。表皮葡萄球菌對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、氟喹諾酮類(lèi)、磺胺類(lèi)和林可霉素類(lèi)抗菌藥物的耐藥率均>50%,少部分菌株對(duì)利奈唑胺和奎奴普丁/達(dá)福普汀耐藥(<3%),未檢出對(duì)替加環(huán)素和萬(wàn)古霉素耐藥的菌株(圖11)。

圖10 屎腸球菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 10 Resistance rate of Enterococcus faecium to commonly used antibiotics

圖11 表皮葡萄球菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率Figure 11 Resistance rate of Staphylococcus epidermidis to commonly used antibiotics

2.7 常見(jiàn)耐藥菌檢出情況

2.7.1 歷年常見(jiàn)耐藥菌檢出率 2208株病原菌中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的耐藥菌287株(圖12),占比13%,分別為CR-AB 128株、CR-PA 88株、CR-KPN 26株、CR-ECO 11株、MRSA 23株和VRE 11株。

注:CR-ECO,耐碳青霉烯類(lèi)大腸埃希菌;CR-KPN,耐碳青霉烯類(lèi)肺炎克雷伯菌肺炎亞種;CR-AB,耐碳青霉烯類(lèi)鮑曼不動(dòng)桿菌;CR-PA,耐碳青霉烯類(lèi)銅綠假單胞菌;MRSA,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌;VRE,耐萬(wàn)古霉素腸球菌。圖12 歷年常見(jiàn)耐藥菌檢出率變化趨勢(shì)Figure 12 Change trend of detection rate of common drug-resistant bacteria over the years

2.7.2 2020—2021年腸桿菌目細(xì)菌耐碳青霉烯酶表型檢測(cè) 共分離出CR-KPN 10株,均為產(chǎn)絲氨酸碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌肺炎亞種;CR-ECO 3株,均為產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌。

3 討論

盡早明確肝移植術(shù)后感染的病原菌及耐藥性,對(duì)臨床治療方案的制定具有重要的指導(dǎo)意義[11]。本研究中,2014—2021年肝移植術(shù)后分離出的病原菌結(jié)果顯示,感染部位以呼吸道(31.25%)為主,病原菌分布以革蘭陰性菌為主,這與國(guó)內(nèi)研究[12-14]報(bào)道相似,說(shuō)明不同地區(qū)、不同醫(yī)院肝移植患者術(shù)后感染的病原菌分布特點(diǎn)具有相似性。此外,膽道、腹腔和血流感染的發(fā)生率也較高,同樣需要引起高度重視。值得注意的是,2017—2020年肝移植術(shù)后感染的腸桿菌目中肺炎克雷伯菌肺炎亞種檢出率呈逐年上升趨勢(shì),2018—2021年鮑曼不動(dòng)桿菌檢出率迅速降低,與本院耐藥監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),該結(jié)果與全院同期水平的變化趨勢(shì)一致,表明全院病原菌流行趨勢(shì)直接影響肝移植中心病原菌檢出情況,加強(qiáng)醫(yī)院感染管理可以有效降低肝移植患者院內(nèi)感染的發(fā)生。近年來(lái),由于碳青霉烯類(lèi)廣譜抗生素的普遍使用,嗜麥芽窄食單胞菌的檢出率顯著升高,因此,臨床有必要采取加強(qiáng)抗生素管理、減少侵入性操作治療時(shí)間等措施,防止嗜麥芽窄食單胞菌的增加。

2014—2021年肝移植術(shù)后不同標(biāo)本分離出的病原菌結(jié)果顯示,呼吸道感染的主要致病菌為肺炎克雷伯菌肺炎亞種和非發(fā)酵菌,膽道和腹腔感染的主要致病菌為屎腸球菌,血流感染的主要致病菌為腸桿菌目細(xì)菌和表皮葡萄球菌。這可能與肝移植手術(shù)部位有關(guān),由于肝移植術(shù)后患者易出現(xiàn)門(mén)靜脈高壓并發(fā)癥,引發(fā)由腸道菌群移位導(dǎo)致的腸源性感染[15-16]。由此可見(jiàn),腸桿菌目、屎腸球菌和非發(fā)酵菌是肝移植術(shù)后感染的主要致病菌,肝移植術(shù)后預(yù)防性用藥可根據(jù)可疑感染部位考慮首選覆蓋腸桿菌目、屎腸球菌和非發(fā)酵菌的抗菌藥物。

肝移植術(shù)后感染的耐藥數(shù)據(jù)顯示,腸桿菌目細(xì)菌對(duì)氨基糖苷類(lèi)敏感性較好,原因可能是由于氨基糖苷類(lèi)抗生素具有腎毒性和耳毒性等不良反應(yīng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),故臨床應(yīng)用較少,使得細(xì)菌耐藥性較低。與全院耐藥監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),肺炎克雷伯菌肺炎亞種和大腸埃希菌對(duì)碳青霉烯類(lèi)藥物的耐藥率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全院同期水平,因此,加強(qiáng)肝移植患者碳青霉烯類(lèi)抗菌藥物的管理勢(shì)在必行,避免耐藥菌的進(jìn)一步增加。嗜麥芽窄食單胞菌的檢出需要根據(jù)臨床表現(xiàn)判斷是定植菌還是治病菌,若考慮嗜麥芽窄食單胞菌為引起肺部或其他部位感染的致病菌,一般首選復(fù)方磺胺甲噁唑[17]。萬(wàn)古霉素可作為肝移植患者革蘭陽(yáng)性球菌感染的經(jīng)驗(yàn)性用藥。

近年來(lái),由于廣譜抗生素和侵入性診療操作的使用,導(dǎo)致臨床多重耐藥菌的檢出率逐年攀升,2020年CHINET中國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)[18]顯示,肺炎克雷伯菌對(duì)亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別從2005年的3.0%和2.9%上升到2018年的25.0%和26.3%,耐藥率上升幅度超過(guò)8倍。肝移植由于其患者和診療的特殊性,感染及相關(guān)病原菌的耐藥形勢(shì)更為嚴(yán)峻[19]。本研究重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的耐藥菌檢出率為13%,CR-KPN在2019年檢出率最高(35.29%),近兩年維持在11%左右;2015—2019年CR-AB檢出率均維持在較高水平(58.33%～68.97%),這與國(guó)內(nèi)申存毅等[20]研究結(jié)果相似,但2020年CR-AB檢出率顯著減少,2021年時(shí)再次升高;自2017年以來(lái),CR-PA檢出率一直維持在50%左右較高水平;2014—2017年MRSA檢出率顯著降低,2018年以后再次升高,2019—2021年維持在30%左右;CR-ECO和VRE檢出率均處于較低水平;肝移植耐藥菌檢出率均高于全院同期水平。因此,仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)肝移植患者抗菌藥物的管理及院內(nèi)感染的監(jiān)控,發(fā)生術(shù)后感染的患者應(yīng)及時(shí)進(jìn)行病原菌培養(yǎng)鑒定和藥敏試驗(yàn),根據(jù)藥敏結(jié)果合理規(guī)范使用抗菌藥物,減少細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。

2020—2021年腸桿菌目細(xì)菌耐碳青霉烯酶表型檢測(cè)結(jié)果顯示,肝移植患者分離的CR-KPN主要產(chǎn)絲氨酸碳青霉烯酶,CR-ECO主要產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶,這與CHINET中國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)對(duì)我國(guó)碳青霉烯類(lèi)耐藥腸桿菌目細(xì)菌菌株的碳青霉烯酶分布特征研究結(jié)果[18]一致。不同種類(lèi)的抗菌藥物對(duì)產(chǎn)生不同碳青霉烯酶菌株的體外抗菌活性不同[21],因此快速、準(zhǔn)確地對(duì)碳青霉烯酶進(jìn)行檢測(cè)并分型,有利于提高臨床選擇抗菌藥物的精準(zhǔn)性。

綜上,細(xì)菌感染是肝移植患者術(shù)后最主要的并發(fā)癥,尤其是多重耐藥菌感染,是肝移植患者術(shù)后面臨的最為嚴(yán)峻的問(wèn)題。因此,監(jiān)測(cè)肝移植患者術(shù)后病原菌感染的流行病學(xué)變化趨勢(shì)和耐藥情況,對(duì)預(yù)防和控制多重耐藥感染,提高患者術(shù)后生存率至關(guān)重要。

倫理學(xué)聲明:本研究方案經(jīng)由青島大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審批,批號(hào):QYFY WZLL 27405。

利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明:韓鐸負(fù)責(zé)資料搜集,資料分析與總結(jié),撰寫(xiě)論文;何宏負(fù)責(zé)擬定寫(xiě)作思路,修改文章;王宏偉參與數(shù)據(jù)整理,指導(dǎo)撰寫(xiě)文章;田婷婷參與搜集資料,修改文章;李靜負(fù)責(zé)論文寫(xiě)作方向設(shè)計(jì)并最后定稿。