引用本文: 李霖, 黃文治, 喬甫. 耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌血流感染患者的預后及其影響因素研究. 華西醫學, 2023, 38(3): 352-357. doi: 10.7507/1002-0179.202302016 復制
銅綠假單胞菌是普遍存在于醫院環境中的革蘭陰性桿菌,是醫院感染的主要病原體之一[1]。血流感染被認為是最嚴重的醫院感染之一,病死率從 20% 到 50% 不等[2-8]。SENTRY 抗菌藥物監測項目的數據顯示,銅綠假單胞菌在血流感染的病原菌中常居于第 4~5 位,占比 5%[9]。但其 7 d 病死率和 30 d 病死率均較高,分別達到 17.2% 和 25.3%[10]。其中,碳青霉烯類耐藥更是會增加患者的死亡風險[1, 7, 11-14]。一項歐洲疾病預防和控制中心在歐盟地區開展的研究顯示,耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌(carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa, CRPA)感染所致死亡在所有多重耐藥菌中排名第 3 位[15]。世界衛生組織在 2017 年已將 CRPA 列為一個迫切需要新治療方案的優先級病原體[16]。因此,CRPA 血流感染(CRPA bloodstream infection, CRPA-BSI)帶來的公共衛生影響不應忽視。既往研究表明,基礎疾病、Pitt 菌血癥評分、開始恰當治療的時間、嚴重膿毒癥及膿毒癥休克、菌血癥來源、糖皮質激素使用、急性生理及慢性健康評分等可能是導致 CRPA-BSI 患者死亡的影響因素[13, 17-22],但總體而言針對 CRPA-BSI 患者預后的研究較少,在探究影響因素時基本停留在定性階段。本研究采用回顧性隊列研究,定量地收集 CRPA-BSI 患者的臨床資料,探究四川大學華西醫院 2017 年-2021 年 CRPA-BSI 患者的預后情況及其影響因素,為改善 CRPA-BSI 患者的預后提供科學依據,以進一步降低 CRPA-BSI 患者的死亡風險。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2017 年 1 月 1 日-2021 年 12 月 31 日在四川大學華西醫院發生 CRPA-BSI 和碳青霉烯敏感銅綠假單胞菌血流感染(carbapenem-sensitive Pseudomonas aeruginosa bloodstream infection, CSPA-BSI)的所有急診及住院患者,收集其人口統計學資料和臨床資料進行分析。
納入標準:① 在 2017 年 1 月 1 日-2021 年 12 月 31 日的急診及住院患者;② 達到銅綠假單胞菌血流感染的診斷標準:患者的一個或多個血培養標本中出現目標菌,可伴或不伴有發熱(>38℃)、寒戰、低血壓休克[23];③ CRPA-BSI 患者需滿足藥敏試驗結果對至少一種碳青霉烯類藥物耐藥。排除標準:關鍵臨床資料缺失。
1.2 研究方法
1.2.1 研究設計
采用回顧性的隊列研究,按照 1∶1 的比例對 CRPA-BSI 組與 CSPA-BSI 組患者進行匹配,比較匹配后兩組患者的病死率、預后不良發生率及住院時間。匹配條件為年齡校正的 Charlson 合并癥指數(age-adjusted Charlson Comorbidity Index, aCCI)[24],采用個體匹配,匹配誤差為±2 分。將所有符合納入條件的 CRPA-BSI 患者根據結局指標(好轉出院、自動出院和在院死亡)分為好轉組與非好轉組(包括在院死亡和自動出院的患者),分析 CRPA-BSI 患者預后不良的影響因素。本研究通過四川大學華西醫院生物醫學倫理委員會審批[2019 年審(460)號]。
1.2.2 相關定義
預后不良:定義為在院死亡或在院期間因病情惡化或治療效果不佳自動出院的情況。血流感染的來源:分為高危來源(相關死亡率>30%)和低危來源(相關死亡率≤30%),高危來源包括來源不明、下呼吸道和靜脈導管來源,低危來源為腹腔感染、軟組織感染和尿路感染來源[25]。根據藥敏試驗結果調整用藥時間以小時計,即從藥敏試驗結果報告至使用體外藥敏試驗中證實為敏感的藥物所使用的時間,若使用恰當的經驗性治療則該時間計為零。
1.2.3 資料采集
通過醫院信息系統查詢患者的基本信息及臨床資料,主要包括人口學資料、住院天數、體溫、基礎疾病、侵襲性操作、治療及藥物暴露史、感染及抗菌藥物使用情況、aCCI 指數、Pitt 菌血癥評分[26]、臨床結局等,并錄入數據庫。
1.3 統計學方法
所有數據應用 SPSS 28.0 軟件進行統計分析。正態分布的連續性變量采用均數±標準差描述,組間進行獨立樣本 t 檢驗;偏態分布的連續性變量采用中位數(下四分位數,上四分位數)描述,組間進行兩獨立樣本的 Wilcoxon 秩和檢驗;分類變量采用例數和/或百分數進行描述,組間進行 χ2 檢驗。結局指標中,病死率和預后不良率的效應量采用相對危險度(relative risk, RR),住院時間的效應量采用中位數差(median difference, MD),并計算 95% 置信區間(confidence interval, CI)。預后影響因素采用單因素和多因素的 Cox 比例風險回歸模型進行回歸分析,將單因素分析結果中 P<0.05 的指標進一步納入預后不良的多因素模型,關聯強度用風險比(hazard ratio, HR)及 95%CI 進行描述。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 基本臨床資料
研究期間,共納入 53 例 CRPA-BSI 患者和 175 例 CSPA-BSI 患者,感染率分別為 4.7/10 萬住院患者和 15.5/10 萬住院患者。53 例 CRPA-BSI 患者平均年齡(55.9±18.1)歲,其中 32 例(60.4%)為男性,37 例(69.8%)由急診入院,最常見科室為重癥醫學科(11 例,20.8%)。175 例 CSPA-BSI 患者的平均年齡(52.5±21.1)歲,其中 116 例(66.3%)為男性,97 例(55.4%)患者由急診入院,最常見科室為急診科(37 例,21.1%)。
通過 aCCI 成功匹配 53 對 CRPA-BSI 和 CSPA-BSI 患者,兩組患者在性別、年齡、aCCI 方面差異均無統計學意義(P>0.05)。CRPA-BSI 組患消化系統疾病的比例高于 CSPA-BSI 組(73.6% vs. 32.1%,P<0.001),患泌尿系統疾病的比例低于 CRPA-BSI 組(34.0% vs. 54.7%,P=0.032)。見表1。

2.2 CRPA-BSI 與 CSPA-BSI 患者的預后情況比較
匹配后,CRPA-BSI 組和 CSPA-BSI 組的病死率、住院時間及診斷感染后住院時間差異無統計學意義(P>0.05);CRPA-BSI 組預后不良發生率高于 CSPA-BSI 組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3 CRPA-BSI 患者預后影響因素的 Cox 回歸分析
53 例 CRPA-BSI 患者中,19 例(35.8%)接受了恰當的經驗性治療,35 例(66.0%)接受了恰當的針對性治療,45 例(84.9%)在 6 個月內有既往住院史。31 例(58.5%)好轉出院,15 例(28.3%)自動出院,7 例在院死亡(13.2%)。
將住院時間作為 Cox 比例風險模型中的生存時間,患者在院死亡或自動出院則視為終點事件發生,對 CRPA-BSI 患者預后不良的影響因素進行分析。單因素 Cox 回歸分析提示最高體溫≤39℃、患肝膽胰疾病、中心靜脈置管時間、留置導尿管時間、根據藥敏結果調整用藥時間和 Pitt 菌血癥評分與 CRPA-BSI 患者的預后不良相關(P<0.05)。見表3。

將單因素分析中 P<0.05 的因素納入多因素 Cox 比例風險模型(考慮到“中心靜脈置管時間”和“留置導尿管時間”的 HR 接近 1 且與實際意義不符,未將其納入多因素分析),變量賦值情況同單因素分析。采用似然比檢驗對模型總體進行評價,模型總體有統計學意義(P<0.001)。多因素 Cox 回歸分析表明,肝膽胰疾病、Pitt 菌血癥評分為 CRPA-BSI 患者預后不良的獨立危險因素(P<0.05),其他因素對 CRPA-BSI 患者預后不良的影響無統計學意義(P>0.05)。見表4。

3 討論
碳青霉烯耐藥是否會增加銅綠假單胞菌血流感染患者的死亡風險,不同研究得出的結論有所差異。部分研究認為,與 CSPA-BSI 相比,感染 CRPA-BSI 患者的死亡風險更高[1, 7, 11-14],其 30 d 病死率從 30% 至 54.2% 不等[2-3, 8, 19, 20],其中 8.0%~18.4% 的死亡可歸因于碳青霉烯耐藥[14]。一項 Meta 分析顯示,CRPA-BSI 患者比 CSPA-BSI 患者的病死率高 3.07 倍[14],這可能是 CRPA 的存在限制了治療選擇,增加了經驗性治療不足的風險[27],同時延后了開始適當治療的時間[22]。除增加死亡風險外,CRPA-BSI 還會導致住院時間延長以及醫療成本增加[7, 28]。但一項前瞻性的多中心研究結果顯示,CSPA 組和 CRPA 組 30 d 累積病死率分別為 27% 和 35%,該研究認為碳青霉烯類耐藥對死亡沒有顯著影響[19]。另一項研究結果顯示,CSPA-BSI 患者和 CRPA-BSI 患者 30 d 病死率分別為 44.8% 和 54.2%(P=0.288)[8]。以色列的一項 1∶1 病例對照研究顯示,CRPA-BSI 和 CSPA-BSI 患者的臨床結果相似[22]。但以上的研究結果多為整組對比,未考慮高齡和嚴重的基礎疾病對患者病情的影響。既往研究已證實年齡[29-30]與基礎疾病[19-21]對血流感染患者預后的影響。本研究通過對 CRPA-BSI 組和 CSPA-BSI 組的 aCCI 指數進行匹配,減少了年齡和基礎疾病嚴重程度的影響,研究發現,CRPA-BSI 患者在院病死率與 CSPA-BSI 無統計學差異,但預后不良發生率更高,這與其他研究結果相一致。
Pitt 菌血癥評分可反映血流感染的嚴重程度和預后。在 Buehrle 等[20]的研究中,Pitt 菌血癥評分是患者 14 d 內死亡的唯一預測因子(比值比=2.39,P=0.046);其他研究也顯示,Pitt 菌血癥評分≥4 分是 14 d 內死亡相關的獨立因素[6, 22]。上述研究的結果與本研究較為一致,但本研究發現,在其他因素不變的情況下,Pitt 菌血癥評分每增加 1 分,患者預后不良的風險將增加 0.264 倍。另外,本研究還發現肝膽胰疾病是 CRPA-BSI 患者預后不良的獨立危險因素,除了肝膽胰疾病本身可能會對 CRPA-BSI 患者的預后產生影響,我們推測這可能也與本研究中有肝膽胰疾病患者的年齡較無此類疾病的患者更大有關(61.7 vs. 48.8 歲,P=0.008),有研究已證實年齡與血流感染患者不良預后的關系[29, 31-34]。但由于樣本量有限,本研究未能作進一步分析。
本研究納入了其他研究所提及的危險因素卻未得到證實,包括及時恰當的抗菌藥物治療[2, 5, 35]、膿毒癥休克[3-4, 21, 35]、菌血癥來源[4, 6, 14, 21, 29]和糖皮質激素使用[6, 13]等,這可能與本研究的樣本量少有關。同時,因為樣本量有限,在進行多因素 Cox 回歸分析時可能會存在檢驗效能不足的問題。此外,本研究為單中心研究,有限的臨床資料可能不能真實地反映患者疾病的自然史,但數據來源于大型綜合性醫院,患者來源廣泛,因此研究結果仍具有較好的外延性。鑒于 CRPA-BSI 患者預后差、住院時間長,而目前關于 CRPA-BSI 預后影響因素的研究仍較為缺乏,因此未來仍需證據等級更高、大樣本、多中心的定量研究,以進一步明確 CRPA-BSI 患者預后的影響因素。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
銅綠假單胞菌是普遍存在于醫院環境中的革蘭陰性桿菌,是醫院感染的主要病原體之一[1]。血流感染被認為是最嚴重的醫院感染之一,病死率從 20% 到 50% 不等[2-8]。SENTRY 抗菌藥物監測項目的數據顯示,銅綠假單胞菌在血流感染的病原菌中常居于第 4~5 位,占比 5%[9]。但其 7 d 病死率和 30 d 病死率均較高,分別達到 17.2% 和 25.3%[10]。其中,碳青霉烯類耐藥更是會增加患者的死亡風險[1, 7, 11-14]。一項歐洲疾病預防和控制中心在歐盟地區開展的研究顯示,耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌(carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa, CRPA)感染所致死亡在所有多重耐藥菌中排名第 3 位[15]。世界衛生組織在 2017 年已將 CRPA 列為一個迫切需要新治療方案的優先級病原體[16]。因此,CRPA 血流感染(CRPA bloodstream infection, CRPA-BSI)帶來的公共衛生影響不應忽視。既往研究表明,基礎疾病、Pitt 菌血癥評分、開始恰當治療的時間、嚴重膿毒癥及膿毒癥休克、菌血癥來源、糖皮質激素使用、急性生理及慢性健康評分等可能是導致 CRPA-BSI 患者死亡的影響因素[13, 17-22],但總體而言針對 CRPA-BSI 患者預后的研究較少,在探究影響因素時基本停留在定性階段。本研究采用回顧性隊列研究,定量地收集 CRPA-BSI 患者的臨床資料,探究四川大學華西醫院 2017 年-2021 年 CRPA-BSI 患者的預后情況及其影響因素,為改善 CRPA-BSI 患者的預后提供科學依據,以進一步降低 CRPA-BSI 患者的死亡風險。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2017 年 1 月 1 日-2021 年 12 月 31 日在四川大學華西醫院發生 CRPA-BSI 和碳青霉烯敏感銅綠假單胞菌血流感染(carbapenem-sensitive Pseudomonas aeruginosa bloodstream infection, CSPA-BSI)的所有急診及住院患者,收集其人口統計學資料和臨床資料進行分析。
納入標準:① 在 2017 年 1 月 1 日-2021 年 12 月 31 日的急診及住院患者;② 達到銅綠假單胞菌血流感染的診斷標準:患者的一個或多個血培養標本中出現目標菌,可伴或不伴有發熱(>38℃)、寒戰、低血壓休克[23];③ CRPA-BSI 患者需滿足藥敏試驗結果對至少一種碳青霉烯類藥物耐藥。排除標準:關鍵臨床資料缺失。
1.2 研究方法
1.2.1 研究設計
采用回顧性的隊列研究,按照 1∶1 的比例對 CRPA-BSI 組與 CSPA-BSI 組患者進行匹配,比較匹配后兩組患者的病死率、預后不良發生率及住院時間。匹配條件為年齡校正的 Charlson 合并癥指數(age-adjusted Charlson Comorbidity Index, aCCI)[24],采用個體匹配,匹配誤差為±2 分。將所有符合納入條件的 CRPA-BSI 患者根據結局指標(好轉出院、自動出院和在院死亡)分為好轉組與非好轉組(包括在院死亡和自動出院的患者),分析 CRPA-BSI 患者預后不良的影響因素。本研究通過四川大學華西醫院生物醫學倫理委員會審批[2019 年審(460)號]。
1.2.2 相關定義
預后不良:定義為在院死亡或在院期間因病情惡化或治療效果不佳自動出院的情況。血流感染的來源:分為高危來源(相關死亡率>30%)和低危來源(相關死亡率≤30%),高危來源包括來源不明、下呼吸道和靜脈導管來源,低危來源為腹腔感染、軟組織感染和尿路感染來源[25]。根據藥敏試驗結果調整用藥時間以小時計,即從藥敏試驗結果報告至使用體外藥敏試驗中證實為敏感的藥物所使用的時間,若使用恰當的經驗性治療則該時間計為零。
1.2.3 資料采集
通過醫院信息系統查詢患者的基本信息及臨床資料,主要包括人口學資料、住院天數、體溫、基礎疾病、侵襲性操作、治療及藥物暴露史、感染及抗菌藥物使用情況、aCCI 指數、Pitt 菌血癥評分[26]、臨床結局等,并錄入數據庫。
1.3 統計學方法
所有數據應用 SPSS 28.0 軟件進行統計分析。正態分布的連續性變量采用均數±標準差描述,組間進行獨立樣本 t 檢驗;偏態分布的連續性變量采用中位數(下四分位數,上四分位數)描述,組間進行兩獨立樣本的 Wilcoxon 秩和檢驗;分類變量采用例數和/或百分數進行描述,組間進行 χ2 檢驗。結局指標中,病死率和預后不良率的效應量采用相對危險度(relative risk, RR),住院時間的效應量采用中位數差(median difference, MD),并計算 95% 置信區間(confidence interval, CI)。預后影響因素采用單因素和多因素的 Cox 比例風險回歸模型進行回歸分析,將單因素分析結果中 P<0.05 的指標進一步納入預后不良的多因素模型,關聯強度用風險比(hazard ratio, HR)及 95%CI 進行描述。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 基本臨床資料
研究期間,共納入 53 例 CRPA-BSI 患者和 175 例 CSPA-BSI 患者,感染率分別為 4.7/10 萬住院患者和 15.5/10 萬住院患者。53 例 CRPA-BSI 患者平均年齡(55.9±18.1)歲,其中 32 例(60.4%)為男性,37 例(69.8%)由急診入院,最常見科室為重癥醫學科(11 例,20.8%)。175 例 CSPA-BSI 患者的平均年齡(52.5±21.1)歲,其中 116 例(66.3%)為男性,97 例(55.4%)患者由急診入院,最常見科室為急診科(37 例,21.1%)。
通過 aCCI 成功匹配 53 對 CRPA-BSI 和 CSPA-BSI 患者,兩組患者在性別、年齡、aCCI 方面差異均無統計學意義(P>0.05)。CRPA-BSI 組患消化系統疾病的比例高于 CSPA-BSI 組(73.6% vs. 32.1%,P<0.001),患泌尿系統疾病的比例低于 CRPA-BSI 組(34.0% vs. 54.7%,P=0.032)。見表1。

2.2 CRPA-BSI 與 CSPA-BSI 患者的預后情況比較
匹配后,CRPA-BSI 組和 CSPA-BSI 組的病死率、住院時間及診斷感染后住院時間差異無統計學意義(P>0.05);CRPA-BSI 組預后不良發生率高于 CSPA-BSI 組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3 CRPA-BSI 患者預后影響因素的 Cox 回歸分析
53 例 CRPA-BSI 患者中,19 例(35.8%)接受了恰當的經驗性治療,35 例(66.0%)接受了恰當的針對性治療,45 例(84.9%)在 6 個月內有既往住院史。31 例(58.5%)好轉出院,15 例(28.3%)自動出院,7 例在院死亡(13.2%)。
將住院時間作為 Cox 比例風險模型中的生存時間,患者在院死亡或自動出院則視為終點事件發生,對 CRPA-BSI 患者預后不良的影響因素進行分析。單因素 Cox 回歸分析提示最高體溫≤39℃、患肝膽胰疾病、中心靜脈置管時間、留置導尿管時間、根據藥敏結果調整用藥時間和 Pitt 菌血癥評分與 CRPA-BSI 患者的預后不良相關(P<0.05)。見表3。

將單因素分析中 P<0.05 的因素納入多因素 Cox 比例風險模型(考慮到“中心靜脈置管時間”和“留置導尿管時間”的 HR 接近 1 且與實際意義不符,未將其納入多因素分析),變量賦值情況同單因素分析。采用似然比檢驗對模型總體進行評價,模型總體有統計學意義(P<0.001)。多因素 Cox 回歸分析表明,肝膽胰疾病、Pitt 菌血癥評分為 CRPA-BSI 患者預后不良的獨立危險因素(P<0.05),其他因素對 CRPA-BSI 患者預后不良的影響無統計學意義(P>0.05)。見表4。

3 討論
碳青霉烯耐藥是否會增加銅綠假單胞菌血流感染患者的死亡風險,不同研究得出的結論有所差異。部分研究認為,與 CSPA-BSI 相比,感染 CRPA-BSI 患者的死亡風險更高[1, 7, 11-14],其 30 d 病死率從 30% 至 54.2% 不等[2-3, 8, 19, 20],其中 8.0%~18.4% 的死亡可歸因于碳青霉烯耐藥[14]。一項 Meta 分析顯示,CRPA-BSI 患者比 CSPA-BSI 患者的病死率高 3.07 倍[14],這可能是 CRPA 的存在限制了治療選擇,增加了經驗性治療不足的風險[27],同時延后了開始適當治療的時間[22]。除增加死亡風險外,CRPA-BSI 還會導致住院時間延長以及醫療成本增加[7, 28]。但一項前瞻性的多中心研究結果顯示,CSPA 組和 CRPA 組 30 d 累積病死率分別為 27% 和 35%,該研究認為碳青霉烯類耐藥對死亡沒有顯著影響[19]。另一項研究結果顯示,CSPA-BSI 患者和 CRPA-BSI 患者 30 d 病死率分別為 44.8% 和 54.2%(P=0.288)[8]。以色列的一項 1∶1 病例對照研究顯示,CRPA-BSI 和 CSPA-BSI 患者的臨床結果相似[22]。但以上的研究結果多為整組對比,未考慮高齡和嚴重的基礎疾病對患者病情的影響。既往研究已證實年齡[29-30]與基礎疾病[19-21]對血流感染患者預后的影響。本研究通過對 CRPA-BSI 組和 CSPA-BSI 組的 aCCI 指數進行匹配,減少了年齡和基礎疾病嚴重程度的影響,研究發現,CRPA-BSI 患者在院病死率與 CSPA-BSI 無統計學差異,但預后不良發生率更高,這與其他研究結果相一致。
Pitt 菌血癥評分可反映血流感染的嚴重程度和預后。在 Buehrle 等[20]的研究中,Pitt 菌血癥評分是患者 14 d 內死亡的唯一預測因子(比值比=2.39,P=0.046);其他研究也顯示,Pitt 菌血癥評分≥4 分是 14 d 內死亡相關的獨立因素[6, 22]。上述研究的結果與本研究較為一致,但本研究發現,在其他因素不變的情況下,Pitt 菌血癥評分每增加 1 分,患者預后不良的風險將增加 0.264 倍。另外,本研究還發現肝膽胰疾病是 CRPA-BSI 患者預后不良的獨立危險因素,除了肝膽胰疾病本身可能會對 CRPA-BSI 患者的預后產生影響,我們推測這可能也與本研究中有肝膽胰疾病患者的年齡較無此類疾病的患者更大有關(61.7 vs. 48.8 歲,P=0.008),有研究已證實年齡與血流感染患者不良預后的關系[29, 31-34]。但由于樣本量有限,本研究未能作進一步分析。
本研究納入了其他研究所提及的危險因素卻未得到證實,包括及時恰當的抗菌藥物治療[2, 5, 35]、膿毒癥休克[3-4, 21, 35]、菌血癥來源[4, 6, 14, 21, 29]和糖皮質激素使用[6, 13]等,這可能與本研究的樣本量少有關。同時,因為樣本量有限,在進行多因素 Cox 回歸分析時可能會存在檢驗效能不足的問題。此外,本研究為單中心研究,有限的臨床資料可能不能真實地反映患者疾病的自然史,但數據來源于大型綜合性醫院,患者來源廣泛,因此研究結果仍具有較好的外延性。鑒于 CRPA-BSI 患者預后差、住院時間長,而目前關于 CRPA-BSI 預后影響因素的研究仍較為缺乏,因此未來仍需證據等級更高、大樣本、多中心的定量研究,以進一步明確 CRPA-BSI 患者預后的影響因素。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。