引用本文: 楊敏, 丁奕博, 李柳琴, 王鵬. 白族地區肺炎克雷伯菌臨床分布及耐藥分析. 中國呼吸與危重監護雜志, 2019, 18(1): 15-20. doi: 10.7507/1671-6205.201804035 復制
肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是臨床分離及醫院感染的重要致病菌之一,可引起呼吸道、泌尿道、腸道、血液及其他無菌部位(如腹腔、胸腔、關節等)的多部位感染[1]。肺炎克雷伯菌多耐藥性菌株的不斷增加常導致臨床抗菌藥物治療的失敗和病程遷延[2-6]。因此,及時掌握當地菌株的耐藥情況,對臨床治療具有重要的指導意義。大理市位于云南省中部偏西,平均海拔 2 000 m,總面積 1 815 km2,是以白族為主的多民族聚居區,總人口 60 余萬人。尚未有專門針對白族地區患者肺炎克雷伯菌臨床及耐藥分布的相關分析。2016~2017 年間,我們對大理市第一人民院住院患者進行肺炎克雷伯菌臨床分布及耐藥分析,為今后的臨床選擇抗菌藥物提供參考。
1 材料與方法
1.1 樣本來源
菌株分離自 2016 年 5 月至 2017 年 5 月大理市第一人民醫院住院患者多種送檢的標本,通過接種分純得到菌株。標本采集均按照《全國臨床檢驗操作規范》[7]進行。
1.2 菌種鑒定和藥敏試驗
細菌分離純化后使用梅里埃 VITEK 2 Compact 全自動細菌鑒定及藥敏分析系統,進行鑒定和藥敏試驗。
1.3 統計學方法
使用 Excel 數據錄入,采用 SPSS 17.0 及 BioNumerics 6.6 進行數據分析。
2 結果
2.1 標本來源分布
從送檢的 1 342 份各類樣本中,共分離到肺炎克雷伯菌菌株 262 株,檢出率 19.52%(262/1 342),本次篩檢中,其檢出率僅少于大腸埃希菌的 41%(550/1 342),遠高于排第三的金黃色葡萄球菌(9.23%,123/1 342)。肺炎克雷伯菌菌株有 78.24%(205/262)來自痰液樣本,為主要樣本來源,其他依次為病灶分泌物 5.73%(15/262)、陰道分泌物 3.05%(8/262)和膿液 3.05%(8/262)。結果見表 1。

肺炎克雷伯菌菌株在醫院的各個科室均有分離,主要來自于新生兒科 16.79%(44/262),重癥加強治療病房(intensive care unit,ICU)14.89%(39/262),呼吸內科 14.12%(37/262),兒科 12.21%(32/262)等。結果見表 1。來源患者中,漢族 155 例,白族 48 例,彝族 14 例,納西族、回族、傈傈族各 1 例,42 例未明確民族。
2.2 耐藥率分布
本次共對 262 株肺炎克雷伯菌進行 22 種抗菌藥物耐藥篩查,對氨芐西林的耐藥率為 100.00%,而對厄他培南的耐藥率為 0。產超廣譜 β-內酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases,ESBLs)菌株 106 株,陽性率 40.46%,不產 ESBLs 菌株 156 株,陰性率 59.54%。按 ESBLs 陽性與陰性進行分組,兩組耐藥率差異具有統計學意義(χ2=261.992,P<0.01),ESBLs 陰性組總體耐藥率低于陽性組。頭孢菌素類一到四代耐藥率波動于 27.48%~44.66%。對喹諾酮類(6.11%~12.21%)、磺胺類(20.99%)、硝基呋喃類(9.92%)、頭霉素類(20.23%)耐藥率居中,對碳青霉烯類(0.76%)、氨基糖苷類(0.38%~7.63%)耐藥率較低。結果見表 2。

不同民族間耐藥率比較使用單因素分析,其中哌拉西林、頭孢唑林。頭孢呋辛鈉、頭孢他啶的耐藥率其他民族與漢族、白族有顯著差異(χ2=8.623、5.878、8.953、14.945,P<0.05),其他民族耐藥率較高。四環素的耐藥率白族與漢族和其他民族有顯著差異(χ2=12.849,P<0.05)。結果見表 3。

2.3 耐藥譜分析
262 株肺炎克雷伯菌共有 76 種耐藥圖譜,大部分為多重耐藥菌,最多的耐藥 16 種抗菌藥物。其中有 116 株(44.27%)只對氨芐西林耐藥;其他耐藥譜中菌株數從 1~16 株不等。ESBLs 陽性菌株更易顯現多重耐藥的情況,其中絕大多數對青霉素類、頭孢菌素及單環 β-內酰胺類藥物多重耐藥。值得注意的是,262 株菌株中,只有 1 株耐阿米卡星,但這株對頭孢菌素抗生素較為敏感;有 2 株菌為亞胺培南和美羅培南耐藥菌株,通常耐碳青霉烯類的菌株,對其他抗菌藥物也耐藥,但其中 1 株對氨芐西林、哌拉西林、阿莫西林/棒酸、頭孢他啶和頭孢吡肟耐藥,對其他均敏感;另 1 株對呋喃妥因、環丙沙星、左氧氟沙星、慶大霉素、阿米卡星敏感。結果見圖 1。

3 討論
調查結果中產 ESBLs 菌株檢出率高于 2016 年 CHINET[8]的報道,氨芐西林耐藥率高于報道,頭孢吡肟耐藥率與報道相似,其他均低于報道。產 ESBLs 菌株檢出率及各抗菌藥物耐藥率均低于 2013~2015 年云南各三級醫院的調查結果[9],特別是碳青霉烯類,遠低于國內其他報道。哌拉西林、頭孢唑林、頭孢呋辛鈉、頭孢他啶的耐藥率其他民族和漢族白族有顯著差異(χ2=8.623、5.878、8.953、14.945,P<0.05),其他民族耐藥率較高,四環素的耐藥率白族與漢族和其他民族有顯著差異(χ2=12.849,P<0.05),提示白族地區具有特殊的地域性。
因肺炎克雷伯菌引起呼吸道感染較為常見,故本次調查樣本來源收集痰液為主。結合臨床分布,本次調查來源科室最多的是新生兒科、ICU、呼吸內科和兒科。ICU 和呼吸內科也是國內其他報道中肺炎克雷伯菌分離率較高的科室[8-15]。而本次研究發現,新生兒科和兒科比例很高,究其原因,一方面與兒童、新生兒免疫力較低,容易導致機會致病菌感染有關;另一方面,肺炎克雷伯菌為呼吸道正常定植菌群,痰液容易受到口腔菌群污染,特別是兒童和新生兒咳痰比較困難。臨床還應取得更多灌洗液、血液等更有診斷價值的標本為宜。
由于抗菌藥物大量廣泛使用,世界范圍內肺炎克雷伯菌存在多重耐藥菌株、廣泛耐藥菌株、泛耐藥株[13]。本次調查表明,云南白族地區人群中只存在多重耐藥菌株,而沒有嚴格意義的廣泛耐藥和泛耐藥菌株的出現,這可能與醫院良好的用藥、治療習慣、地理位置隔絕和云南泛耐藥菌株較少見有關[9-16]。
耐藥分布結果顯示,青霉素類的耐藥性仍然嚴峻,尤其是對氨芐西林全部出現耐藥。青霉素類耐藥主要受 β-內酰胺酶影響,本次調查結果與之相符,在聯合抑制此酶分泌的舒巴坦和他唑巴坦用藥時,敏感性更高。
ESBLs 是肺炎克雷伯菌產生耐藥性很重要的原因,對青霉素類、頭孢菌素類等影響很大。本次調查中,ESBLs 陽性率 40.46%,高于 2016 年 CHINET[8]報道,但低于 2013~2015 年云南各三級醫院的調查結果[9]。并且 ESBLs 陽性菌株不僅對青霉素類和頭孢菌素類影響較大,當產酶菌株和不產酶菌株比對時發現其對所有抗菌藥物耐藥性都有影響[18]。本研究同樣發現 ESBLs 陽性菌株耐藥率高于陰性菌株(χ2=261.992,P<0.01)。產 ESBLs 陽性是肺炎克雷伯菌多重耐藥的危險因素之一,通過抗菌藥物的篩選,更容易產生耐藥菌感染[18-19]。因此,臨床治療時應加強對 ESBLs 陽性菌株的關注,預防細菌通過質粒傳播該耐藥機制[20]。
值得關注的是碳青霉烯類藥物,因為這類藥物通常是目前最后一道有效抗菌藥物防線。本次調查中,存在 2 株對亞胺培南及美羅培南同時耐藥的菌株(1 株來自兒科 4 個月齡嬰兒肺炎患男痰液,另 1 株來自心內科 89 歲肺源性心臟病患者痰液),耐碳青霉烯類在肺炎克雷伯菌菌中存在不同的分子機制[21]。本研究中這 2 株菌雖對碳青霉烯類耐藥,但卻對其他多種抗菌藥物敏感。因此,臨床上緊密關注此類菌株出現的同時,應謹慎對待梅里埃 VITEK 2 Compact 全自動藥敏分析的耐碳青霉烯類結果,后續使用紙片法等其他方法進行驗證,如果多種方法同時耐藥應在分子生物學中探索究竟。
本研究中只有 1 株對阿米卡星耐藥,耐藥率極低,因此建議嚴重感染的患者可以考慮聯合使用該抗菌藥物。但由于阿米卡星具有耳毒性和腎毒性,故應在臨床上綜合評價后使用。
肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是臨床分離及醫院感染的重要致病菌之一,可引起呼吸道、泌尿道、腸道、血液及其他無菌部位(如腹腔、胸腔、關節等)的多部位感染[1]。肺炎克雷伯菌多耐藥性菌株的不斷增加常導致臨床抗菌藥物治療的失敗和病程遷延[2-6]。因此,及時掌握當地菌株的耐藥情況,對臨床治療具有重要的指導意義。大理市位于云南省中部偏西,平均海拔 2 000 m,總面積 1 815 km2,是以白族為主的多民族聚居區,總人口 60 余萬人。尚未有專門針對白族地區患者肺炎克雷伯菌臨床及耐藥分布的相關分析。2016~2017 年間,我們對大理市第一人民院住院患者進行肺炎克雷伯菌臨床分布及耐藥分析,為今后的臨床選擇抗菌藥物提供參考。
1 材料與方法
1.1 樣本來源
菌株分離自 2016 年 5 月至 2017 年 5 月大理市第一人民醫院住院患者多種送檢的標本,通過接種分純得到菌株。標本采集均按照《全國臨床檢驗操作規范》[7]進行。
1.2 菌種鑒定和藥敏試驗
細菌分離純化后使用梅里埃 VITEK 2 Compact 全自動細菌鑒定及藥敏分析系統,進行鑒定和藥敏試驗。
1.3 統計學方法
使用 Excel 數據錄入,采用 SPSS 17.0 及 BioNumerics 6.6 進行數據分析。
2 結果
2.1 標本來源分布
從送檢的 1 342 份各類樣本中,共分離到肺炎克雷伯菌菌株 262 株,檢出率 19.52%(262/1 342),本次篩檢中,其檢出率僅少于大腸埃希菌的 41%(550/1 342),遠高于排第三的金黃色葡萄球菌(9.23%,123/1 342)。肺炎克雷伯菌菌株有 78.24%(205/262)來自痰液樣本,為主要樣本來源,其他依次為病灶分泌物 5.73%(15/262)、陰道分泌物 3.05%(8/262)和膿液 3.05%(8/262)。結果見表 1。

肺炎克雷伯菌菌株在醫院的各個科室均有分離,主要來自于新生兒科 16.79%(44/262),重癥加強治療病房(intensive care unit,ICU)14.89%(39/262),呼吸內科 14.12%(37/262),兒科 12.21%(32/262)等。結果見表 1。來源患者中,漢族 155 例,白族 48 例,彝族 14 例,納西族、回族、傈傈族各 1 例,42 例未明確民族。
2.2 耐藥率分布
本次共對 262 株肺炎克雷伯菌進行 22 種抗菌藥物耐藥篩查,對氨芐西林的耐藥率為 100.00%,而對厄他培南的耐藥率為 0。產超廣譜 β-內酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases,ESBLs)菌株 106 株,陽性率 40.46%,不產 ESBLs 菌株 156 株,陰性率 59.54%。按 ESBLs 陽性與陰性進行分組,兩組耐藥率差異具有統計學意義(χ2=261.992,P<0.01),ESBLs 陰性組總體耐藥率低于陽性組。頭孢菌素類一到四代耐藥率波動于 27.48%~44.66%。對喹諾酮類(6.11%~12.21%)、磺胺類(20.99%)、硝基呋喃類(9.92%)、頭霉素類(20.23%)耐藥率居中,對碳青霉烯類(0.76%)、氨基糖苷類(0.38%~7.63%)耐藥率較低。結果見表 2。

不同民族間耐藥率比較使用單因素分析,其中哌拉西林、頭孢唑林。頭孢呋辛鈉、頭孢他啶的耐藥率其他民族與漢族、白族有顯著差異(χ2=8.623、5.878、8.953、14.945,P<0.05),其他民族耐藥率較高。四環素的耐藥率白族與漢族和其他民族有顯著差異(χ2=12.849,P<0.05)。結果見表 3。

2.3 耐藥譜分析
262 株肺炎克雷伯菌共有 76 種耐藥圖譜,大部分為多重耐藥菌,最多的耐藥 16 種抗菌藥物。其中有 116 株(44.27%)只對氨芐西林耐藥;其他耐藥譜中菌株數從 1~16 株不等。ESBLs 陽性菌株更易顯現多重耐藥的情況,其中絕大多數對青霉素類、頭孢菌素及單環 β-內酰胺類藥物多重耐藥。值得注意的是,262 株菌株中,只有 1 株耐阿米卡星,但這株對頭孢菌素抗生素較為敏感;有 2 株菌為亞胺培南和美羅培南耐藥菌株,通常耐碳青霉烯類的菌株,對其他抗菌藥物也耐藥,但其中 1 株對氨芐西林、哌拉西林、阿莫西林/棒酸、頭孢他啶和頭孢吡肟耐藥,對其他均敏感;另 1 株對呋喃妥因、環丙沙星、左氧氟沙星、慶大霉素、阿米卡星敏感。結果見圖 1。

3 討論
調查結果中產 ESBLs 菌株檢出率高于 2016 年 CHINET[8]的報道,氨芐西林耐藥率高于報道,頭孢吡肟耐藥率與報道相似,其他均低于報道。產 ESBLs 菌株檢出率及各抗菌藥物耐藥率均低于 2013~2015 年云南各三級醫院的調查結果[9],特別是碳青霉烯類,遠低于國內其他報道。哌拉西林、頭孢唑林、頭孢呋辛鈉、頭孢他啶的耐藥率其他民族和漢族白族有顯著差異(χ2=8.623、5.878、8.953、14.945,P<0.05),其他民族耐藥率較高,四環素的耐藥率白族與漢族和其他民族有顯著差異(χ2=12.849,P<0.05),提示白族地區具有特殊的地域性。
因肺炎克雷伯菌引起呼吸道感染較為常見,故本次調查樣本來源收集痰液為主。結合臨床分布,本次調查來源科室最多的是新生兒科、ICU、呼吸內科和兒科。ICU 和呼吸內科也是國內其他報道中肺炎克雷伯菌分離率較高的科室[8-15]。而本次研究發現,新生兒科和兒科比例很高,究其原因,一方面與兒童、新生兒免疫力較低,容易導致機會致病菌感染有關;另一方面,肺炎克雷伯菌為呼吸道正常定植菌群,痰液容易受到口腔菌群污染,特別是兒童和新生兒咳痰比較困難。臨床還應取得更多灌洗液、血液等更有診斷價值的標本為宜。
由于抗菌藥物大量廣泛使用,世界范圍內肺炎克雷伯菌存在多重耐藥菌株、廣泛耐藥菌株、泛耐藥株[13]。本次調查表明,云南白族地區人群中只存在多重耐藥菌株,而沒有嚴格意義的廣泛耐藥和泛耐藥菌株的出現,這可能與醫院良好的用藥、治療習慣、地理位置隔絕和云南泛耐藥菌株較少見有關[9-16]。
耐藥分布結果顯示,青霉素類的耐藥性仍然嚴峻,尤其是對氨芐西林全部出現耐藥。青霉素類耐藥主要受 β-內酰胺酶影響,本次調查結果與之相符,在聯合抑制此酶分泌的舒巴坦和他唑巴坦用藥時,敏感性更高。
ESBLs 是肺炎克雷伯菌產生耐藥性很重要的原因,對青霉素類、頭孢菌素類等影響很大。本次調查中,ESBLs 陽性率 40.46%,高于 2016 年 CHINET[8]報道,但低于 2013~2015 年云南各三級醫院的調查結果[9]。并且 ESBLs 陽性菌株不僅對青霉素類和頭孢菌素類影響較大,當產酶菌株和不產酶菌株比對時發現其對所有抗菌藥物耐藥性都有影響[18]。本研究同樣發現 ESBLs 陽性菌株耐藥率高于陰性菌株(χ2=261.992,P<0.01)。產 ESBLs 陽性是肺炎克雷伯菌多重耐藥的危險因素之一,通過抗菌藥物的篩選,更容易產生耐藥菌感染[18-19]。因此,臨床治療時應加強對 ESBLs 陽性菌株的關注,預防細菌通過質粒傳播該耐藥機制[20]。
值得關注的是碳青霉烯類藥物,因為這類藥物通常是目前最后一道有效抗菌藥物防線。本次調查中,存在 2 株對亞胺培南及美羅培南同時耐藥的菌株(1 株來自兒科 4 個月齡嬰兒肺炎患男痰液,另 1 株來自心內科 89 歲肺源性心臟病患者痰液),耐碳青霉烯類在肺炎克雷伯菌菌中存在不同的分子機制[21]。本研究中這 2 株菌雖對碳青霉烯類耐藥,但卻對其他多種抗菌藥物敏感。因此,臨床上緊密關注此類菌株出現的同時,應謹慎對待梅里埃 VITEK 2 Compact 全自動藥敏分析的耐碳青霉烯類結果,后續使用紙片法等其他方法進行驗證,如果多種方法同時耐藥應在分子生物學中探索究竟。
本研究中只有 1 株對阿米卡星耐藥,耐藥率極低,因此建議嚴重感染的患者可以考慮聯合使用該抗菌藥物。但由于阿米卡星具有耳毒性和腎毒性,故應在臨床上綜合評價后使用。