肠杆菌科细菌是引起医院感染的重要病原菌之一,是革兰阴性杆菌中产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）的代表菌种[1]。随着头孢菌素类抗菌药物在临床的广泛应用及产ESBLs菌株的增加,加速了耐药传播,使肠杆菌科细菌对多种广谱和超广谱抗菌药物的耐药性增加。本研究回顾性分析2014年1月至2017年1月住院成年患者的血培养标本中肠杆菌科细菌阳性情况,分析科室分布及肠杆菌科细菌对常见抗菌药物的耐药率,为临床用药提供指导,现报告如下。
材料与方法
一、材 料
菌株分离自2014年1月至2017年1月中山大学附属第三医院临床送检菌血症的住院患者血液标本,同一患者的重复分离菌株不予统计。临床标本的采集符合《赫尔辛基宣言》道德规范。患者体温均>38 ℃,均为因病情需要行血培养。送检标本要求：患者于双侧上肢静脉釆血2套,每套配备需氧瓶和厌氧瓶各1个,每瓶釆血量> 10 ml。
二、菌株鉴定和药物敏感度（药敏）试验
采用MicroScan Walkaway 96 Plus 全自动细菌鉴定药敏仪及配套的NC50、PC33、Y-ID、HNID和ANID鉴定卡菌（购自德国Siemens公司）鉴定。质控菌为大肠埃希菌ATCC25922。最小抑菌浓度（MIC）法：采用琼脂肉汤稀释法测定MIC,稀释范围按文献进行,并设置不含药的抗菌生长管,以无菌生长最低的药物浓度作为该菌的MIC。依据2014年版美国临床实验室标准化协会（CLSI）标准将不同菌种药物的MIC值判定为耐药、中介及敏感。
三、统计学处理
药敏结果采用WHONET 5.6软件进行分析,计数资料以构成比和率表示,组间比较采用$\chi^{2}$检验。计量资料以$\bar{x}±s$表示。P < 0.05为差异有统计学意义。
结 果
一、成人肠杆菌科菌血症的发生情况
共纳入890例明确病原菌的菌血症患者（包括成人及儿童）,其中大肠埃希菌（197株）、肺炎克雷伯杆菌（107株）、金黄色葡萄球菌（58株）、鲍曼不动杆菌（50株）、表皮葡萄球菌（48株）占我院菌血症患者血液标本分离的前5位。其中354例成年患者血培养标本中分离出肠杆菌科病原菌,患者年龄（52.4±18.1）岁,男221例、年龄（54.0±18.6）岁 ,女133例、年龄（49.8±17.1）岁。
二、成人肠杆菌科菌血症病原菌的临床分布情况
1. 成人肠杆菌科菌血症病原菌的科室分布
肠杆菌科菌血症的病原菌主要来源于血液科（54株）、感染科（44株）、急诊科（29株）、肝胆外科（24株）、神经内科（18株）、产科（18株）、介入血管科（18株）、泌尿外科（16株）、内分泌科（13株）、ICU（12株）、骨科（12株）,见表1。
表1 354株成人肠杆菌科菌血症病原菌的科室分布 |
| 科 室 | 株数 | 菌 种 | 科 室 | 株数 | 菌 种 |
|---|---|---|---|---|---|
| 心内科ICU | 4 | 大肠埃希菌2株,肺炎克雷伯杆菌1株,福氏志贺菌1株 | 普内科 | 10 | 大肠埃希菌7株,伤寒沙门菌1株,肺炎克雷伯杆菌2株 |
| 产科 | 18 | 大肠埃希菌17株,摩根氏摩根菌1株 | 普外科 | 1 | 成团肠杆菌1株 |
| 妇科 | 4 | 大肠埃希菌3株,阴沟肠杆菌1株 | 肾内科 | 2 | 大肠埃希菌2株 |
| 肝胆外科 | 24 | 大肠埃希菌11株,肺炎克雷伯杆菌6株,弗格森埃希菌2株,沙门杆菌1株,阴沟肠杆菌4株 | 神经外科 | 5 | 大肠埃希菌2株,肺炎克雷伯杆菌1株,阴沟肠杆菌2株 |
| 肝移植科 | 2 | 肺炎克雷伯杆菌1株,产气肠杆菌1株 | 神经内科 | 18 | 大肠埃希菌6株,肺炎克雷伯杆菌4株,阴沟肠杆菌4株,产气肠杆菌2株,奇异变形杆菌2株 |
| 感染科 | 44 | 大肠埃希菌23株,产酸克雷伯杆菌1株,肺炎克雷伯杆菌18株,奇异变形杆菌1株,甲型副伤寒杆菌1株 | 血液内科 | 54 | 大肠埃希菌31株,肺炎克雷伯杆菌11株,阴沟肠杆菌7株,产气肠杆菌1株,奇异变形杆菌1株,摩根氏摩根菌1株,猪霍乱沙门菌1株,格高菲肠杆菌1株 |
| 骨科 | 12 | 肺炎克雷伯杆菌3株,雷根斯堡约克菌1株,摩根氏摩根菌1株,产气肠杆菌1株,大肠埃希菌4株,科泽枸橼酸杆菌1株,黏质沙雷菌1株 | 风湿免疫 科 | 11 | 成团肠杆菌2株,大肠埃希菌1株,产酸克雷伯杆菌1株,肺炎克雷伯杆菌3株,阴沟肠杆菌1株,黏质沙雷菌1株,液化沙雷菌1株,奇异变形杆菌1株 |
| 呼吸科 | 5 | 大肠埃希菌1株,肺炎克雷伯杆菌3株,伤寒沙门菌1株 | 消化内科 | 11 | 大肠埃希菌4株,肺炎克雷伯杆菌7株 |
| 急诊科 | 29 | 大肠埃希菌19株,肺炎克雷伯杆菌7株,弗格森埃希菌1株,科泽枸橼酸杆菌1株,无丙二酸柠檬酸杆菌1株 | 泌尿外科 | 16 | 大肠埃希菌8株,产酸克雷伯杆菌1株,肺炎克雷伯杆菌4株,阴沟肠杆菌1株,黏质沙雷菌1株,弗劳地枸橼酸杆菌1株 |
| 介入科 | 18 | 大肠埃希菌11株,肺炎克雷伯杆菌4株,摩根氏摩根菌1株,阴沟肠杆菌1株,黏质沙雷菌1株 | 心内科 | 8 | 大肠埃希菌3株,肺炎克雷伯杆菌3株,阴沟肠杆菌1株,沙门杆菌1株 |
| 康复科 | 3 | 肺炎克雷伯杆菌2株,奇异变形杆菌1株 | 心胸外科 | 2 | 大肠埃希菌2株 |
| 心理科 | 2 | 肺炎克雷伯杆菌1株,阴沟肠杆菌1株 | 特诊医疗 中心 | 2 | 产气肠杆菌1株,志贺痢疾杆菌1株 |
| 胃肠外科 | 8 | 大肠埃希菌4株,肺炎克雷伯杆菌2株,阴沟肠杆菌2株 | 中医科 | 2 | 大肠埃希菌1株,肺炎克雷伯杆菌1株 |
| 内分泌科 | 13 | 大肠埃希菌7株,肺炎克雷伯杆菌4株,奇异变形杆菌1株,无丙二酸柠檬酸杆菌1株 | 肿瘤内科 | 8 | 阿氏肠杆菌1株,大肠埃希菌3株,肺炎克雷伯杆菌2株,阴沟肠杆菌1株,伤寒沙门菌1株 |
| ICU | 12 | 大肠埃希菌5株,肺炎克雷伯杆菌5株,弗劳地枸橼酸杆菌1株,伤寒沙门菌1株 | 皮肤科 | 6 | 大肠埃希菌3株,伤寒沙门菌1株,沙门杆菌1株,鲁氏耶尔森菌1株 |
2. 成人肠杆菌科菌血症病原菌的菌种分布
检出的354株成人肠杆菌科菌血症病原菌中,主要有大肠埃希菌180株（50.9%）,肺炎克雷伯杆菌95株、产酸克雷伯杆菌2株（共占27.4%）,阴沟肠杆菌25株（7.1%）,沙门杆菌12株（3.4%）,奇异变形菌7株（2.0%）,产气肠杆菌6株（1.7%）,黏质沙雷菌4株,摩根氏摩根菌4株,弗劳地枸橼酸杆菌3株,成团肠杆菌3株,科泽枸橼酸杆菌2株,弗格森埃希菌2株,无丙二酸柠檬酸杆菌2株,液化沙雷菌1株,志贺痢疾杆菌1株,福氏志贺菌1株,格高菲肠杆菌1株,阿氏肠杆菌1株,雷根斯堡约克菌1株,鲁氏耶尔森菌1株。
3. 成人肠杆菌科菌血症病原菌的年份分布
2014年分离出肠杆菌科菌种88株,2015年分离出肠杆菌科菌种114株,2016年分离出肠杆菌科菌种152株。
三、成人肠杆菌科菌血症病原菌对常见抗菌药物的耐药率分析
354株肠杆菌科菌血症病原菌的药敏试验中,对大肠埃希菌耐药率较低的抗菌药物有亚胺培南、美罗培南、厄他培南、哌拉西林/克拉维酸钾、替卡西林钠/克拉维酸钾、阿莫西林/克拉维酸钾、头孢西丁钠,耐药率均低于15%;耐药率较高的抗菌药物有氨苄西林、哌拉西林、头孢呋辛、头孢唑林钠、头孢曲松钠、头孢噻肟钠,耐药率均不低于50%。对肺炎克雷伯杆菌耐药率较低的抗菌药物有阿米卡星、亚胺培南、美罗培南、厄他培南、头孢西丁钠,均低于6%;耐药率较高的抗菌药物有氨苄西林、甲氧苄氨嘧啶/磺胺、四环素、哌拉西林,均高于30%。对阴沟肠杆菌耐药率较低的抗菌药物有美罗培南、厄他培南、亚胺培南、左氧氟沙星、哌拉西林/克拉维酸钾,耐药率均低于9%;耐药率较高的抗菌药物有氨苄西林、头孢唑林钠、头孢西丁钠、头孢呋辛,均高于70%。对沙门杆菌耐药率较低的抗菌药物有美罗培南、厄他培南、亚胺培南、阿莫西林/克拉维酸钾、哌拉西林/克拉维酸钾、替卡西林钠/克拉维酸钾;耐药率较高的抗菌药物有氨苄西林、哌拉西林、头孢呋辛、四环素、甲氧苄氨嘧啶/磺胺,均高于30%,见表2。
表2 354株肠杆菌科菌血症病原菌对常见抗菌药物的耐药率分析[株（%）] |
| 受试药物 | 大肠埃希菌 （180株） | 肺炎克雷伯杆菌 （97株） | 阴沟肠杆菌 （25株） | 沙门杆菌 （12株） | 其他 （40株） |
|---|---|---|---|---|---|
| 氨苄西林 | 150（83） | 90（93） | 25（100） | 6（50） | 32（80） |
| 哌拉西林 | 147（82） | 54（56） | 9（36） | 6（50） | 21（53） |
| 头孢唑林钠 | 99（55） | 28（29） | 24（96） | - | 28（70） |
| 头孢西丁钠 | 23（13） | 9（9） | 24（96） | - | 17（43） |
| 头孢呋辛 | 94（52） | 28（29） | 18（72） | 6（50） | 15（38） |
| 头孢噻肟钠 | 90（50） | 25（26） | 8（32） | 3（25） | 12（30） |
| 头孢他啶 | 75（42） | 22（23） | 7（28） | 3（25） | 10（25） |
| 头孢曲松钠 | 90（50） | 25（26） | 7（28） | 3（25） | 11（28） |
| 头孢吡肟 | 89（49） | 24（25） | 7（28） | 3（25） | 11（28） |
| 氨曲南 | 88（49） | 25（26） | 6（24） | 3（25） | 13（33） |
| 亚胺培南 | 2（1） | 3（3） | 2（8） | 0（0） | 2（5） |
| 美罗培南 | 3（2） | 3（3） | 1（4） | 0（0） | 1（3） |
| 厄他培南 | 5（3） | 4（4） | 1（4） | 0（0） | 2（5） |
| 阿莫西林/克拉维酸钾 | 22（12） | 13（13） | 24（96） | 0（0） | 19（48） |
| 哌拉西林/克拉维酸钾 | 11（6） | 8（8） | 2（8） | 0（0） | 2（5） |
| 替卡西林钠/克拉维酸钾 | 20（11） | 15（16） | 8（32） | 0（0） | 4（10） |
| 环丙沙星 | 83（46） | 24（25） | 4（16） | 1（8） | 11（28） |
| 左氧氟沙星 | 80（44） | 19（20） | 2（8） | 0（0） | 7（18） |
| 妥布霉素 | 60（33） | 12（12） | 4（16） | - | 7（18） |
| 庆大霉素 | 75（42） | 14（14） | 3（12） | - | 10（25） |
| 阿米卡星 | 6（3） | 1（1） | 3（12） | - | 1（3） |
| 四环素 | 131（73） | 31（32） | 7（28） | 4（33） | 24（60） |
| 甲氧苄氨嘧啶/磺胺 | 115（64） | 36（37） | 8（32） | 4（33） | 13（33） |
注：-为未检测 |
四、ESBLs阳性与阴性肠杆菌科菌血症病原菌对常见抗菌药物的耐药率比较
354株肠杆菌科菌血症病原菌中,ESBLs阳性108例,检出率为31%,其中2014、2015、2016年分别检出ESBLs阳性33株（38%）、30株（26%）、45株（30%）。大肠埃希菌中ESBLs阳性84株,检出率为44%,肺炎克雷伯杆菌和产酸克雷伯杆菌中ESBLs阳性20株,检出率为21%,见表3。奇异变形杆菌中ESBLs阳性4株,检出率为4/7。阴沟肠杆菌及沙门杆菌中均未检出ESBLs阳性菌株。ESBLs阳性肠杆菌株对常见抗菌药物的耐药率普遍高于ESBLs阴性肠杆菌株（P均< 0.05）,但2者对亚胺培南、美罗培南、厄他培南、哌拉西林/克拉维酸钾、替卡西林钠/克拉维酸钾的耐药率相近（P均> 0.05）。
表3 ESBLs阳性与阴性肠杆菌科病原菌的耐药率比较[株（%）] |
| 受试药物 | ESBLs | $\chi^{2}$值 | P值 | 大肠埃希菌 | 克雷伯杆菌 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 阳性 （108株） | 阴性 （246株） | ESBLs阳性 （84株） | ESBLs阴性 （96株） | ESBLs阳性 （20株） | ESBLs阴性 （77株） | |||
| 氨苄西林 | 108（100） | 194（79） | 25.100 | < 0.001 | 84（100） | 66（69） | 20（100） | 70（91） |
| 哌拉西林 | 108（100） | 129（52） | 74.589 | < 0.001 | 84（100） | 63（66） | 20（100） | 34（44） |
| 头孢唑林钠 | 108（100） | 75（31） | 142.453 | < 0.001 | 84（100） | 15（16） | 20（100） | 8（10） |
| 头孢西丁钠 | 12（11） | 65（26） | 10.338 | 0.001 | 12（14） | 11（12） | 0 | 9（12） |
| 头孢呋辛 | 108（100） | 64（26） | 161.502 | < 0.001 | 84（100） | 10（10） | 20（100） | 8（10） |
| 头孢噻肟钠 | 108（100） | 31（13） | 236.739 | < 0.001 | 84（100） | 6（6） | 20（100） | 5（7） |
| 头孢他啶 | 28（25.9） | 35（14） | 7.021 | 0.008 | 67（8） | 8（8） | 17（85） | 5（7） |
| 头孢曲松钠 | 108（100） | 30（12） | 239.580 | < 0.001 | 84（100） | 6（6） | 20（100） | 5（7） |
| 头孢吡肟 | 108（100） | 26（11） | 251.371 | < 0.001 | 84（100） | 5（5） | 20（100） | 4（5） |
| 氨曲南 | 108（100） | 26（11） | 251.371 | < 0.001 | 84（100） | 4（4） | 20（100） | 5（7） |
| 亚胺培南 | 0 | 9（4） | 2.712 | 0.100 | 0 | 2（2） | 0 | 3（4） |
| 美罗培南 | 0 | 8（3） | 2.272 | 0.132 | 0 | 3（3） | 0 | 3（4） |
| 厄他培南 | 3（3） | 10（4） | 0.082 | 0.775 | 2（3） | 3（3） | 0 | 4（5） |
| 阿莫西林/克拉维酸钾 | 14（13） | 64（26） | 7.444 | 0.006 | 11（13） | 11（12） | 3（15） | 10（13） |
| 哌拉西林/克拉维酸钾 | 7（7） | 16（7） | 0.000 | 0.994 | 5（6） | 6（6） | 2（10） | 6（8） |
| 替卡西林钠/克拉维酸钾 | 18（17） | 29（12） | 1.551 | 0.213 | 13（16） | 7（7） | 5（25） | 10（13） |
| 环丙沙星 | 75（69） | 48（20） | 82.529 | < 0.001 | 60（71） | 23（24） | 11（55） | 13（17） |
| 左氧氟沙星 | 69（64） | 40（16） | 79.893 | < 0.001 | 58（69） | 22（23） | 8（40） | 11（14） |
| 妥布霉素 | 54（50） | 29（12） | 61.052 | < 0.001 | 43（51） | 17（18） | 8（40） | 4（5） |
| 庆大霉素 | 63（58） | 39（16） | 66.027 | < 0.001 | 50（60） | 25（26） | 9（45） | 5（7） |
| 阿米卡星 | 6（6） | 2（1） | 5.646 | 0.017 | 6（7） | 0 | 0 | 1（1） |
| 四环素 | 85（79） | 112（46） | 33.468 | < 0.001 | 66（79） | 65（68） | 15（75） | 16（21） |
| 甲氧苄氨嘧啶/磺胺 | 88（82） | 89（36） | 12.377 | < 0.001 | 66（79） | 49（51） | 18（90） | 18（23） |
五、肠杆菌科病原菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药及多耐药分析
354株肠杆菌科病原菌中,对碳青霉烯类抗菌药物（厄他培南、亚胺培南、美罗培南）耐药13株,其中大肠埃希菌5株,肺炎克雷伯杆菌5株,产气肠杆菌2株,阴沟肠杆菌1株。共检出多耐药菌株221株（检出率为62%）,其中大肠埃希菌多耐药134株（多耐药检出率为74%）,多耐药肺炎克雷伯杆菌35株（多耐药检出率为37%）,多耐药产酸克雷伯杆菌1株（多耐药检出率为1/3）,多耐药阴沟肠杆菌20株（多耐药检出率为80%）,多耐药沙门杆菌3株（多耐药检出率为25%）,多耐药奇异变形杆菌6株（多耐药检出率为6/7）,多耐药弗劳地枸橼酸杆菌3株（多耐药检出率为3/3）,多耐药黏质沙雷菌4株（多耐药检出率为4/4）,多耐药摩根氏摩根菌4株（多耐药检出率为4/4）,多耐药产气肠杆菌6株（多耐药检出率为6/6）,多耐药弗格森埃希菌2株（多耐药检出率为2/2）,多耐药雷根斯堡约克菌1株（多耐药检出率为1/1）。
讨 论
肠杆菌科细菌是住院患者感染常见的革兰阴性菌之一,其中大肠埃希菌和肺炎克雷伯杆菌居我院菌血症患者血液标本分离的前2位。我院2014年至2017年肠杆菌科分离菌株数呈逐年上升趋势,肠杆菌检出率高的科室包括血液科、感染科、急诊科、肝胆外科、神经内科、产科等。同时,在器官移植及血液科等显著免疫抑制群体中,肠杆菌科的菌血症患者所检出的菌种更为多样化,提示该类患者更为需要广谱抗菌素的治疗,这与该类群体抗感染的临床实践指导建议相符[2]。临床医师应当关注本地区患者特点及病原菌分布情况,并熟悉抗菌药物耐药监测情况,以便于经验性评估感染病原菌及经验性选择抗感染的治疗药物。
肠杆菌科菌血症病原菌的多耐药情况十分普遍,本研究中高达62%。携带ESBLs菌株可引起医院感染暴发流行,是感染患者病死率升高的危险因素。本研究显示,我院2014年至2017年成人肠杆菌科菌血症患者分离出的354株细菌,对亚胺培南、美罗培南 、厄他培南 、哌拉西林/克拉维酸钾、阿米卡星等药物较为敏感,耐药率均低于10%;对氨苄西林、哌拉西林、头孢唑林钠、头孢呋辛、头孢噻肟钠、头孢曲松钠、头孢吡肟、氨曲南、甲氧苄氨嘧啶/磺胺的耐药率高达80%以上。按2008年CLSI M100-S18标准,ESBLs菌株对所有β-内酰胺类抗菌药物均应判定耐药,2010年CLSI提出不必常规行ESBLs检验,2012年CLSI M100-S22指出,不必将头孢菌素类、青霉素类、氨曲南的药敏结果从敏感修正为耐药[3]。ESBLs是抗菌药物选择的重要限制性因素,由于ESBLs阳性的菌株对β-内酰胺类抗菌药物检测仍有可能为敏感,仅根据药敏结果选择β-内酰胺类抗菌药物治疗ESBLs阳性肠杆菌科细菌,可能要承担治疗失败的风险。
本研究中,喹诺酮类药物环丙沙星和左氧氟沙星对ESBLs阳性肠杆菌科细菌耐药率高达69%和64%。氨基糖苷类的妥布霉素和庆大霉素对ESBLs肠杆菌科细菌耐药率达到50%和58%,氨基糖苷类的肝肾毒性作用限制了该类药物的临床应用。因此,这两类药物在治疗我院的肠杆菌科菌血症患者的失败风险很高
2001年Yigit等在肺炎克雷伯杆菌中发现肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶-1（KPC-1）,KPC-1为非金属碳青霉烯酶,我国自2007年起陆续有肠杆菌科细菌检出碳青霉烯酶的报道[4]。本研究在肠杆菌科菌血症患者中共检出耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌13株,检出率4%,其中大肠埃希菌碳青霉烯类耐药5株,肺炎克雷伯杆菌耐药5株,产气肠杆菌碳青霉烯类耐药2株,阴沟肠杆菌碳青霉烯类耐药1株。这些菌株对厄他培南的耐药情况多于美罗培南及亚胺培南,厄他培南的使用更有可能是潜在碳青霉烯类耐药诱导因素。临床应尽量采用耐药率低的碳青霉烯类药物,从而尽量避免碳青霉烯耐药筛选及扩散的可能。本研究的碳青霉烯耐药率低于大部分地区中国细菌耐药监测网（CHINET）的报道数据（2015年5.5% ~ 8.0%,2016年5.5% ~ 7.2%,2017年7.0% ~ 9.8%）,考虑可能与耐药菌流行区域、院际间差异及我院规范使用抗菌药物有关[5,6,7]。碳青霉烯耐药的毒力因子与多种耐药基因及机制有关,如何安全经济地治疗耐碳青霉烯类细菌感染是目前临床的一大挑战,多黏菌素、替加环素、氨基糖苷类、磷霉素是可考虑的选择[8,9]。
肠杆菌科细菌是目前临床最常见血液分离菌之一,高龄、低免疫力、长期住院、长期激素、放射及化学治疗和介入治疗等是ESBLs菌感染的高危因素,合理使用抗菌药物、少用免疫抑制药,并加强医务人员无菌观念和严格执行消毒隔离措施,及时更换或拔除各类导管和合理使用呼吸机等,均有利于预防和减少产ESBLs的肠杆菌感染和传播[10]。实时掌握肠杆菌科细菌耐药情况及菌群分布情况,对提高临床感染治愈率及减少医疗负担、住院时间等有着极为重要的意义。
由于本研究使用的是MicroScan Walkaway 96 plus全自动细菌鉴定药敏仪进行病原学鉴定及药敏分析,极少数个别菌种存在识别困难[11]。因此,研究尚存在局限性,相信未来随着微生物数据库的进一步完善,临床医师对菌血症病原菌种分布的认识,对少见菌种的研究将更为完善。