薛海玲,曾昭偉,孫蘭菊,和玉淼,常艷敏
血流感染(bloodstream Infections,BSI)是病原微生物侵入血流引起的一種嚴(yán)重的全身感染性疾病。病原菌進入血液后生長繁殖并釋放毒素和代謝產(chǎn)物,引起急性重癥感染性疾病,發(fā)病率和致死率都較高,危害極大。近年來隨著各種靜脈置管等侵入性操作和介入性治療手段的開展以及免疫抑制劑和廣譜抗生素等的廣泛應(yīng)用,BSI的發(fā)病率不斷增加,全球每年約發(fā)生20萬例BSI,病死率為20%~50%,是最嚴(yán)重的感染性疾病之一[1]。同時,引起B(yǎng)SI的病原菌的耐藥性日趨增加,使其治療面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。早期識別感染病原菌,及時合理給予抗菌藥物治療都能有效降低BSI病死率[2-3]。血培養(yǎng)是診斷BSI的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但存在耗時長(培養(yǎng)至少需要24~48 h)、陽性率低、易污染和易受標(biāo)本采集時機及抗生素應(yīng)用影響的缺點[4]。尋找早期且特異性高的感染性標(biāo)志物對于早期輔助診斷和及時治療BSI至關(guān)重要。
降鈣素原(procalcitonin,PCT)是近年來研究較多的細菌感染早期標(biāo)志物,為包含116個氨基酸的多肽,是無激素活性的降鈣素前體,半衰期短,約25~30 h,生理條件下主要由甲狀腺C細胞和肺的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生,正常生理情況下,血清水平很低,一般<0.05 ng/mL,其升高與體內(nèi)細菌內(nèi)毒素及炎性細胞因子密切相關(guān),細菌感染尤其全身性感染后3~4 h即可升高。國內(nèi)外研究表明PCT在細菌導(dǎo)致的血流感染以及其他細菌性感染尤其是并發(fā)膿毒癥診療中有重要作用,同時在區(qū)分細菌與病毒、真菌感染以及抗菌藥物臨床應(yīng)用管理中發(fā)揮作用[5-7]。但是對感染菌種的鑒別以及耐藥性相關(guān)研究不多[8]。本研究旨在探討血清PCT對鑒別血流感染患者菌種類型的臨床意義及PCT水平與各病原菌以及耐藥菌的相關(guān)性,為臨床早期合理應(yīng)用抗菌藥物提供依據(jù)。
1.1 一般資料 選取天津市南開醫(yī)院2017年11月—2019年12月收治的274例血培養(yǎng)陽性(單一菌)患者,其中男153例,女121例;年齡(74.45±7.23)歲。入組標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)原衛(wèi)生部頒布的《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)(試行)》對血流感染進行診斷[9],患者血培養(yǎng)標(biāo)本與PCT檢測標(biāo)本送檢時間不超過24 h,血培養(yǎng)結(jié)果為單一病原菌,若同一患者1周內(nèi)有2次及以上送檢,只記錄統(tǒng)計第1次的血培養(yǎng)及PCT檢測結(jié)果;若同一患者送檢間隔時間超過1周,則每次血培養(yǎng)及PCT檢測結(jié)果均入選統(tǒng)計記錄。根據(jù)血培養(yǎng)結(jié)果分為革蘭陰性(G-)菌組、革蘭陽性(G+)菌組和真菌組。3組患者在年齡、性別等基線水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
1.2 方法
1.2.1 血培養(yǎng) 按臨床檢驗操作規(guī)程對患者肘靜脈待穿刺部位進行消毒,采集患者靜脈血10 mL,無菌操作分別注入需氧和厭氧培養(yǎng)瓶,選擇法國生物梅里埃BacT/AIERT 3D全自動血培養(yǎng)儀培養(yǎng)。病原菌鑒定及藥敏采用法國生物梅里埃的全自動微生物系統(tǒng)VITEK-2 Compact儀器。
1.2.2 PCT檢測 無菌操作采集患者靜脈血3~5 mL于真空采血管,3 500 r/min離心3 min,分離血清,用Mini-VIDAS全自動免疫熒光分析儀與配套試劑盒進行PCT定量檢測。PCT陽性臨界值定為0.5 ng/mL,當(dāng)PCT≥0.5 ng/mL時為陽性。按PCT急診臨床應(yīng)用專家共識[6]將血流感染患者進行如下分類:低值(0.05~0.5 ng/mL)、中值(>0.5~2.0 ng/mL)、高值 (>2.0~10.0 ng/mL)、極高值 (>10~200 ng/mL)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析,非正態(tài)分布資料采用中位數(shù)(四分位數(shù))描述,多樣本間資料比較采用非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗,兩個樣本間數(shù)據(jù)比較采用Mann-WhitneyU檢驗,數(shù)據(jù)陽性率比較采用方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 病原菌分布 274例血培養(yǎng)陽性患者的病原菌分布情況:G-菌142例,占52.01%(142/274);G+菌87例占31.50%(87/274);真菌45例,占16.48%(45/274)。G-菌感染組最常見為:大腸埃希菌(29.58%,42/142)、肺炎克雷伯菌(28.87%,41/142)、鮑曼不動桿菌(9.86%,14/142)和銅綠假單胞菌(9.86%,14/142)。G+菌感染組最常見為:凝固酶陰性的葡萄球菌(CNS)(45.98%,40/87)、腸球菌(28.74%,25/87)和金黃色葡萄球菌(9.20%,8/87)。真菌感染組中最常見為:近平滑假絲酵母(44.44%,20/45)、白假絲酵母(24.44%,11/45)、熱帶假絲酵母(15.56%,7/45)和光滑假絲酵母(13.33%,6/45)。見表1。
2.2 各組PCT水平及PCT陽性率比較 G-菌組血清PCT水平高于G+菌組和真菌組,G+菌組血清PCT水平高于真菌感染組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。G-菌組PCT陽性率高于G+菌組和真菌組,G+菌組PCT陽性率高于真菌組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。3組PCT分組情況差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=33.404,P<0.05)。G-菌組中,PCT極高值的患者最多,共49例,占34.51%(49/142),其次是高值,共42例,占29.58%(42/142);G+菌組中,PCT低值的患者最多,共32例,占36.78%(32/87);在真菌中,PCT低值的患者最多,共24例,占53.33%(24/45)。見表3。
表1 血流感染患者病原菌分布情況
表2 不同組別PCT檢測水平比較
表3 不同菌組感染患者PCT值分組比較
2.3 血流感染患者主要病原菌PCT檢測水平比較G-菌中,主要病原菌有大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌,其PCT水平分別為:6.86(0.60~47.04)ng/mL、5.02(1.68~25.74)ng/mL、1.74(0.32~7.01)ng/mL 和 3.48(1.38~16.27)ng/mL,PCT陽性率分別為:76.19%(32/42)、87.80%(36/41)、57.14%(8/14)和 92.86%(13/14)。其中肺炎克雷伯菌的PCT水平和陽性率均高于鮑曼不動桿菌,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),銅綠假單胞菌的PCT陽性率高于鮑曼不動桿菌,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其他G-菌在PCT水平和陽性率方面差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。除了鮑曼不動桿菌外,其余G-菌的PCT陽性率均在75%以上,銅綠假單胞菌PCT陽性率最高,達到92.86%。G+菌中,主要病原菌有CNS、腸球菌和金黃色葡萄球菌,其PCT水平分別為:0.92(0.15~2.38) ng/mL、2.26(0.34~14.11) ng/mL和3.03(0.46~3.03) ng/mL,PCT陽性率分別為:67.50%(27/40)、76.00%(19/25)和 75.00%(6/8)。三者的PCT水平和陽性率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),PCT陽性率在65%~80%之間。真菌中,主要病原菌有近平滑假絲酵母、白假絲酵母和熱帶假絲酵母,其PCT水平分別為:0.53(0.13~1.66)ng/mL、0.57(0.39~1.07) ng/mL 和 0.45(0.44~0.74)ng/mL,PCT陽 性 率 分 別 為:45.00%(9/20)、54.55%(6/11)和28.57%(2/7)。真菌中各菌種的PCT水平和陽性率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表4。
表4 主要G-菌、G+菌和真菌PCT檢測結(jié)果
2.4 多重耐藥菌與非多重耐藥菌PCT檢測水平比較 本研究中常見的多重耐藥菌(multidrug resistance,MDR)主要有碳青霉烯類耐藥(carbapenem resistant,CR)菌、產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶腸桿菌科細菌(extended spectrum betalactamases,ESBLs)、耐甲氧西林的金黃色葡萄球 菌(methicillin resistant staphylococcus aureus,MRSA)和廣泛耐藥菌(extensively drug resistant,XDR),分別為38例、15例、2例和4例。本次發(fā)現(xiàn)4例XDR均為鮑曼不動桿菌。MDR組與非多重耐藥菌(NMDR)組的PCT水平及陽性率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。其中,CR中前三位的分別是:碳青霉烯類耐藥的肺炎克雷伯菌(carbapenem resistant klebsiella pneumonia,CR-KP)、碳 青 霉烯類耐藥的鮑曼不動桿菌(carbapenem resistant acinetobacter baumannii,CR-AB)和碳青霉烯類耐藥的銅綠假單胞菌(carbapenem resistant pseudomonas aeruginosa,CR-PA)。PCT水平及陽性率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表5。
表5 MDR組與NMDR組PCT檢測結(jié)果比較
近年來BSI的發(fā)病率不斷增加,病死率較高,衛(wèi)生部細菌耐藥監(jiān)測顯示血流感染患者病原菌呈多樣性分布,G-桿菌仍是是血流感染的優(yōu)勢菌種,且普遍為耐藥菌,耐藥形勢日趨嚴(yán)峻[10]。尋找到早期且特異性高的感染性標(biāo)志物對于早期輔助診斷和及時治療BSI至關(guān)重要,近二十年來的研究已經(jīng)證實[11],PCT是目前廣泛認(rèn)可的最佳感染性炎性標(biāo)志物,其在鑒別感染與否、反應(yīng)病情嚴(yán)重程度以及指導(dǎo)抗菌藥物使用等方面有重要的作用[12-14]。但探索PCT鑒別血流感染具體病原菌類型,如G+菌、G-菌及真菌中的作用研究尚存爭議,因此本研究意義重大。
本研究中:G-菌142例,占52.01%(142/274);G+菌 87例,占 31.50%(87/274);真菌45例,占16.48%(45/274)。提示G-菌是血流感染主導(dǎo)優(yōu)勢菌群,病原菌分布情況與文獻報道相符[11]。G-菌組、G+菌組和真菌組的PCT檢測水平和PCT陽性率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。其中,G-菌組血清PCT檢測水平和陽性率均高于G+菌組和真菌組,真菌組血清PCT檢測水平和陽性率低于G+菌組;G-菌組和G+菌組的PCT陽性率分別是78.17%(111/142)和63.22%(55/87),這與以往研究[15-16]的趨勢一致。同時G-菌組、G+菌組和真菌組的PCT分組情況差異有統(tǒng)計學(xué)意義,G-菌組中,PCT極高值和高值的患者最多,占比分別為34.51%和29.58%;G+菌組中,PCT低值的患者最多,占36.78%;真菌中,PCT低值的患者最多,占53.33%??梢奊-菌組中PCT檢測結(jié)果主要集中在高值和極高值水平上,G+菌組和真菌組PCT檢測結(jié)果主要集中低值水平上,G-菌組和G+菌組的趨勢與林海煥等[17]報道趨勢一致,但是真菌組有所差異,可能與林海煥等[17]研究的真菌組數(shù)量太少有關(guān)。以上結(jié)果提示:PCT檢測結(jié)果可用于G+菌組、G-菌組的診斷及鑒別診斷。產(chǎn)生這一現(xiàn)象有三種可能原因:首先,G-菌與G+菌兩種菌的細胞壁結(jié)構(gòu)不同,G-菌細胞壁結(jié)構(gòu)比較特殊,含有內(nèi)毒素,可以直接刺激機體釋放大量的PCT進入血循環(huán)。而G+菌細胞壁主要產(chǎn)生外毒素,兩種菌誘導(dǎo)激活不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路產(chǎn)生炎癥反應(yīng),這使得兩種菌分泌PCT程度上有差異,與國內(nèi)外文獻報道一致[18-19]。其次,侯偉偉等[16]發(fā)現(xiàn)不同種類的抗菌藥物可刺激產(chǎn)生內(nèi)毒素的水平有所差異,如β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物能刺激細菌誘導(dǎo)釋放出較多內(nèi)毒素,這可能是導(dǎo)致PCT濃度差異的原因之一。此外,PCT濃度差異不僅與病原菌種類有關(guān),還可能與病原菌的數(shù)量有關(guān)。本研究回顧分析發(fā)現(xiàn)PCT檢測水平較高的血流感染患者的血培養(yǎng)報陽時間較早,原因可能是:病原菌數(shù)量較多,基數(shù)較大情況下繁殖數(shù)量更多,血培養(yǎng)報陽時間更早,同時大量病原菌誘導(dǎo)產(chǎn)生的PCT水平也會相應(yīng)提高。
在G-菌中,筆者發(fā)現(xiàn)肺炎克雷伯菌的PCT水平5.02(1.68~25.74),高于鮑曼不動桿菌的PCT水平1.74(0.32~7.01),肺炎克雷伯菌的PCT陽性率為87.80%(36/41),高于鮑曼不動桿菌的PCT陽性率57.14%(8/14),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。劉曉青等[20]報道鮑曼不動桿菌引起的血流感染的患者PCT值明顯高于其他所有病原菌,本研究與其結(jié)果不同,可能是后者研究的G-菌和大腸埃希菌數(shù)量較少導(dǎo)致。此外,本研究發(fā)銅綠假單胞菌的PCT陽性率最高,為92.86%,顯著高于鮑曼不動桿菌的57.14%。
近年來,隨著廣譜抗生素的廣泛使用以及抗生素不合理應(yīng)用,引起B(yǎng)SI的病原菌的耐藥性日趨增加,導(dǎo)致多種耐藥菌株甚至是廣泛耐藥菌株的出現(xiàn),使其治療面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),尤其是廣泛耐藥菌的出現(xiàn)導(dǎo)致患者幾乎沒有有效的抗生素可以使用,嚴(yán)重威脅患者的生命安全,多重耐藥菌株感染已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)院感染面對的重要問題,迫切需要臨床醫(yī)師及早發(fā)現(xiàn),以減少盲目性的經(jīng)驗用藥。本研究發(fā)現(xiàn)常見的MDR主要有CR、ESBLs、MRSA和XDR,分別為38例、15例、2例和4例。其中,ESBLs的PCT中位數(shù)水平最高,為7.76 ng/mL,陽性率也最高,為80%。最常見的MDR是CR菌,常見菌株有鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌,其中4例XDR全部為鮑曼不動桿菌,提示鮑曼不動桿菌為本院常見廣泛耐藥菌株。MDR組與NMDR組PCT水平和陽性率無統(tǒng)計學(xué)差異,可能由于耐藥菌株入組數(shù)量有限,以后可多收集MDR菌株進一步分析。
綜上所述,血清PCT檢測結(jié)果對血流感染患者病原菌類型有提示意義,與血培養(yǎng)聯(lián)合應(yīng)用,能彌補血培養(yǎng)的不足,為臨床早期合理選擇抗菌藥物治療提供依據(jù),降低血流感染病死率,同時也可以減少抗生素的不合理使用,防止耐藥菌株的增加及耐性的增強。