陳敬蘭,李勝蘭,劉韶,黃勛,汪要望,鄧晟*,胡琴,3,4*(.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院藥學(xué)部,長沙 40008;.湘雅醫(yī)院醫(yī)院感染控制中心,長沙 40008;3.中南大學(xué)醫(yī)院管理研究所,長沙 40008;4.湘雅衛(wèi)生與健康發(fā)展研究中心,長沙 40008)
碳青霉烯耐藥腸桿菌科細(xì)菌(carbapenemresistant Enterobacteriaceae,CRE)已成為嚴(yán)重威脅人類健康的病原體之一[1]。CRE是指對任何一種碳青霉烯類抗菌藥物耐藥(美羅培南、亞胺培南的MIC≥4 mg·L-1,厄他培南的MIC≥2 mg·L-1),或者產(chǎn)碳青霉烯酶的腸桿菌科細(xì)菌[2]。
近年來,CRE的感染率逐年上升。2007年浙江省首次報(bào)告了產(chǎn)生碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistantK.pneumoniae,CRKP)后,中國幾乎所有省份都報(bào)告了CRE感染[3-4]。2018年一項(xiàng)流行病學(xué)研究顯示,我國每10 000例出院病例中就有 4 例曾發(fā)生CRE 感染[4]。2021年中國細(xì)菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)(China Antimicrobial Surveillance Network,CHINET)數(shù)據(jù)顯示,肺炎克雷伯菌對碳青霉烯的耐藥率逐年升高,從2005年的2.9%提高到2021年的24.4%,耐藥形勢十分嚴(yán)峻[5]。
CRE引起的感染尤其是血流感染(blood stream infection,BSI)與高死亡率相關(guān)。一項(xiàng)包含62個(gè)研究的薈萃分析表明,感染CRKP的死亡率為42.1%,其中BSI為54.3%[6]。有研究表明感染性休克、Pitt 菌血癥評分、美羅培南MIC≥8 mg·L-1、不合理抗菌藥物治療等是CRE感染患者死亡的獨(dú)立影響因素[7-8]。在我國,CRE感染患者死亡相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素尚不完全清楚,且缺乏抗菌藥物方案影響CRE感染患者治療結(jié)局的真實(shí)世界研究。
目前常用于治療CRE感染的藥物主要有碳青霉烯類、多黏菌素、替加環(huán)素、氨基糖苷類以及新型復(fù)方制劑頭孢他啶阿維巴坦(ceftazidime/avibactam,CAZ-AVI)等[1,9]。然而,哪種藥物具有最好的療效和安全性,聯(lián)合用藥還是單獨(dú)用藥,如何調(diào)整碳青霉烯類的給藥方式等,存在不一致的研究結(jié)果[10-11]。本研究目的是確定住院患者感染CRE的死亡風(fēng)險(xiǎn)因素,并比較不同抗菌藥物治療方案對感染CRE的住院患者死亡率的影響。
本研究是單中心回顧性隊(duì)列研究,于2021年1月至12月份在中南大學(xué)湘雅醫(yī)院收集CRE感染的住院患者信息。有如下情況的患者將不納入本次研究分析:①年齡小于14歲;② 合并其他致病菌感染;③ 缺失重要的醫(yī)療記錄;④ 定植CRE菌;⑤ 重復(fù)入院的患者,只納入第一次感染CRE的住院記錄;⑥ 反復(fù)感染CRE的患者,只有第一次陽性標(biāo)本培養(yǎng)報(bào)告被納入分析,其他排除。本研究的首要結(jié)局是全因死亡率,次要結(jié)局是臨床治療失敗,包括臨床癥狀和體征惡化或持續(xù),或微生物未清除,感染反復(fù)出現(xiàn)。
① 臨床特征:患者基本資料(性別、年齡等),臨床指標(biāo)(白細(xì)胞計(jì)數(shù)、降鈣素原等),基礎(chǔ)疾?。ㄌ悄虿?、慢性腎病等),侵入性操作(中心靜脈置管、氣管插管等),醫(yī)院相關(guān)因素(住院時(shí)長、是否入住ICU等);② 病原學(xué)特征:感染類型,病原體類型,藥敏情況等;③ 抗菌治療方案;④患者結(jié)局:首要結(jié)局與次要結(jié)局。
菌株進(jìn)行初步鑒定和收集后,根據(jù)美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(Standard of Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)指南要求,采用Mueller-Hinton肉湯稀釋法或者稀釋瓊脂平板法測定了24種抗菌藥物的抑菌圈直徑(KB)值和最低抑菌濃度(MIC)。根據(jù)CLSI指南文件斷點(diǎn)規(guī)定,碳青霉烯耐藥定義為美羅培南、亞胺培南的MIC≥4 mg·L-1或厄他培南的MIC≥2 mg·L-1,而美羅培南、亞胺培南的KB≤19 mm,厄他培南的KB≤18 mm也 于耐藥(http://www.clsi.org)。此外,CAZ-AVI的MIC折點(diǎn)參考 CLSI 和EUCAST制定的范圍,將MIC≤8 mg·L-1定義為敏感。必要時(shí)開展聯(lián)合藥敏試驗(yàn)。替加環(huán)素和多黏菌素的折點(diǎn)分別根據(jù)美國食品藥品監(jiān)督管理局的標(biāo)準(zhǔn)和歐洲抗菌藥物敏感性測試委員會(huì)(European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing,EUCAST)來設(shè)定(http://www.eucast.org)。
合并感染指的是在同一部位同時(shí)檢出CRE和其他致病菌(如鮑曼不動(dòng)桿菌/銅綠假單胞菌/金黃色葡萄球菌等),或者在無菌部位(如血液)檢出致病菌,而非無菌部位檢出CRE。抗菌藥物暴露定義為在檢出CRE前30 d內(nèi)使用抗菌藥物大于72 h(檢出CRE前48 h內(nèi)除外)。敏感藥物根據(jù)CLSI斷點(diǎn)法來確定。經(jīng)驗(yàn)性治療定義為在檢出CRE前48 h內(nèi)使用抗菌藥物治療,若使用了敏感藥物,則為合理的經(jīng)驗(yàn)性治療。目的性治療定義為在檢出CRE之后使用了抗菌藥物治療,若在檢出CRE 5 d內(nèi)使用敏感藥物則為合理的目的性治療,若在檢出CRE 48 h內(nèi)使用敏感藥物治療則為早期合理的目的性治療?;钚运幬镏委煻x為檢出CRE后至少使用一種敏感藥物的治療;單藥治療定義為只使用一種敏感藥物治療[12-13];聯(lián)合治療定義為使用兩種或兩種以上的敏感藥物治療;基于CAZ-AVI的治療定義為使用CAZ-AVI或聯(lián)合其他藥物的治療;基于多黏菌素的治療定義為除了CAZ-AVI的治療之外,使用多黏菌素或聯(lián)合其他藥物的治療;基于替加環(huán)素的治療定義為除了CAZ-AVI和多黏菌素的治療之外,使用替加環(huán)素或聯(lián)合其他藥物的治療[14];基于碳青霉烯的治療定義為除了CAZ-AVI、多黏菌素和替加環(huán)素的治療之外,使用碳青霉烯或聯(lián)合其他藥物的治療。而包含某抗菌藥物的治療定義為該患者在治療期間使用了此抗菌藥物。若患者有多個(gè)治療方案,則根據(jù)患者的結(jié)局和抗菌藥物及時(shí)長來確定其最終治療方案。若治療結(jié)局較差,則納入最后一種方案;若兩周內(nèi)微生物清除,則納入先前的方案[13]。
使用SPSS statistic 26 軟件進(jìn)行分析。將CRE患者分為生存組和死亡組進(jìn)行基線特征比較。單樣本K-S檢驗(yàn)用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布。正態(tài)分布連續(xù)性變量用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布連續(xù)性變量用中位數(shù)(四分位間距)表示,組間比較采用非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)。分類變量采用卡方檢驗(yàn)。本研究患者例數(shù)為90,若單元格期望頻數(shù)均大于5,使用Pearson卡方檢驗(yàn)的結(jié)果;若存在單元格期望頻數(shù)小于5,則使用Fisher精確概率法檢驗(yàn)的結(jié)果。將單變量分析中P<0.1的變量納入二元Logistic回歸分析模型,比較P值,并列出優(yōu)勢比(OR)和相應(yīng)的95%置信區(qū)間(CI),分析CRE感染的死亡風(fēng)險(xiǎn)因素。
本研究經(jīng)中南大學(xué)湘雅醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理審批號(hào):202109174),該研究的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方案充分考慮安全性和公平性,其研究內(nèi)容和結(jié)果不會(huì)對研究對象造成傷害和風(fēng)險(xiǎn),不存在利益沖突。
本研究總共收集到357例感染CRE的住院患者。通過納排標(biāo)準(zhǔn)篩選后,最終有90例患者納入分析(見圖1)。表1描述了按人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床特征分類的患者的死亡率和生存率。患者中位年齡為62歲(四分位數(shù)間距:52.5~71.0歲),90例患者中有61例(67.8%)為男性。大部分患者是醫(yī)院獲得性感染(82.2%,74/90),最常見的基礎(chǔ)疾病是實(shí)體腫瘤(27.8%,25/90),最常見的侵入性操作是氣管插管(30%,27/90)和中心靜脈置管(17.8%,16/90),而最常見的感染部位是肺部感染(77.8%,70/90),其次是血流感染(22.2%,20/90)(見表1)。
圖1 CRE感染患者的納排流程圖Fig 1 Included patients with CRE infection
表1 CRE感染患者臨床特征的比較Tab 1 Clinical characteristics in patients with CRE infection
續(xù)表1
在90例患者中,分別有67株肺炎克雷伯菌、12株大腸埃希菌、8株陰溝腸桿菌、1株奇異變形桿菌、1株產(chǎn)酸克雷伯菌和1株摩根摩根菌。在這90株菌株中,標(biāo)本來源占比最高的是痰液(32.2%),其次分別是分泌物(22%),引流液(11.1%),血液(11.1%),尿液(10.0)等?;颊叩奈⑸锴宄急容^低(11.1%),存活患者微生物清除為13.3%,而死亡患者的微生物清除為0.0%(見表2)。
表2 CRE感染患者微生物學(xué)體征 [n(%)]Tab 2 Microbiological characteristics of patients with CRE infection [n(%)]
患者的總死亡率為16.7%(15/90)。相對于存活的患者,死亡患者表現(xiàn)出更高的白細(xì)胞計(jì)數(shù)(>10×109·L-1,66.7%vs41.3%;P=0.072)和降鈣素原(>2 ng·mL-1,47.6%vs13.3%;P=0.007),具有更高的中性粒細(xì)胞缺乏癥(26.7%vs2.7%;P=0.005)、菌血癥(46.7%vs17.3%;P=0.031)、膿毒癥(60.0%vs9.3%;P=0.000)及感染性休克發(fā)生率(40.0%vs0%;P=0.000),更多入住ICU(80.0%vs52.0%;P=0.046)、中心靜脈置管(46.7%vs12.0%;P=0.005)(見表1)和抗菌藥物暴露(86.7%vs61.3%;P=0.059);而相對于死亡患者,更多的存活患者接受了早期合理的目的性治療(44.0%vs13.3%;P=0.026)(見表3)。
表3 CRE感染患者抗菌藥物使用情況Tab 3 Antimicrobial treatments of patients with CRE infection
將單因素分析中P<0.1的13個(gè)變量納入二元Logistic回歸模型進(jìn)行多因素分析。結(jié)果顯示,中心靜脈置管、感染性休克和早期合理的目的性治療是感染CRE后死亡的獨(dú)立影響因素。其中,中心靜脈置管(OR=6.351;95%CI,1.415~28.502;P=0.016)和感染性休克(OR=57.074;95%CI,3.285~991.775;P=0.005)是CRE感染后死亡的危險(xiǎn)因素,而早期合理目的性治療(OR=0.091;95%CI,0.010~0.842;P=0.035)是CRE感染后死亡的保護(hù)因素(見表4)。
表4 CRE感染患者發(fā)生死亡的Logistic多因素分析Tab 4 Multivariate Logistic regression analysis of death in patients with CRE infection
表3列出了90例患者的抗菌藥物使用情況,單藥治療(8.3%)比聯(lián)合治療(25%)的死亡率更低,但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.320)。圖2比較了患者治療死亡率的影響,與沒有接受相應(yīng)治療的患者相比,接受早期合理目的性治療的患者具有顯著更低的死亡率(P=0.016),接受合理目的性治療與活性藥物治療的死亡率也更低。對患者治療過程中包含幾種抗菌藥物的死亡率進(jìn)行了一個(gè)比較,其中含有CAZ-AVI(20%,1/5)和碳青霉烯(20.7%,6/29)的治療死亡率較低,而含有多黏菌素B(31.3%,5/16)和替加環(huán)素(35.7%,5/14)的治療死亡率相對較高。
圖2 CRE感染患者接受各治療的病死率比較Fig 2 Mortality rates among patients with CRE infections after treatments
本研究患者的全因死亡率為16.7%,低于此前報(bào)道的30%~80%[6,15],因?yàn)楸狙芯康母腥绢愋椭饕欠尾扛腥?,其次是血流感染。與許多研究結(jié)果一樣[16-17],本研究表明菌血癥能顯著增加CRE感染患者的死亡率(OR=4.173,P=0.017)。
影響患者預(yù)后的因素還有很多,包括病情嚴(yán)重程度、微生物特征、個(gè)體危險(xiǎn)因素和抗菌治療效果。幾個(gè)反映疾病嚴(yán)重程度的評分,如急性生理和慢性健康評分(APACHE Ⅱ)[18-19]、Charlson合并癥指數(shù)(CCI)[20]、Pitt 菌血癥評分[21-22]、序貫器官衰竭估計(jì)(SOFA)評分[23]均是CRE感染患者死亡率的獨(dú)立影響因素。
我國臨床分離的CRE 菌株中97.4%為產(chǎn)碳青霉烯酶,包括 KPC-2(51.6%)、NDM(35.7%)和 OXA-48(7.3%),其分布特征總體以KPC酶為主,肺炎克雷伯菌成人分離株主要產(chǎn)KPC酶,大腸埃希菌主要產(chǎn)NDM型金屬酶[24]。Tamma等[25]的研究表明產(chǎn)碳青霉烯酶的CRE菌株更具毒性,并且與較差的結(jié)果相關(guān)。研究表明,美羅培南MIC≤8 mg·L-1的患者接受以美羅培南為基礎(chǔ)的治療效果良好,MIC≤4 mg·L-1的患者預(yù)后更好[7]。美羅培南MIC≥8 mg·L-1是影響CRE死亡率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[21],然而本研究部分CRE菌株未檢測碳青霉烯酶型,美羅培南是用瓊脂稀釋法測的KB值,故無法評估碳青霉烯酶和美羅培南MIC對患者預(yù)后的影響。此外,有研究表明微生物清除特別是在7 d內(nèi)清除的患者生存率明顯更高[8,17],與本研究一致。
本研究確定了三個(gè)CRE感染患者死亡的獨(dú)立影響因素:中心靜脈置管、感染性休克和早期合理目的性治療。膿毒癥及其引起的感染性休克是危重患者的一個(gè)重要且常見的問題,與住院時(shí)間和死亡率密切相關(guān)[26]。本研究中感染性休克的死亡率為100%,且其多因素分析中OR值高達(dá)57.074,是影響CRE患者死亡的重大危險(xiǎn)因素。危重患者的生命支持干預(yù),如動(dòng)脈插管、中心靜脈置管、機(jī)械通氣等,可導(dǎo)致黏膜的損傷,大多數(shù)細(xì)菌通過黏膜屏障進(jìn)入血流,從而增加血流感染的發(fā)生率[27],而本研究表明中心靜脈置管是CRE患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P=0.016)。此外,中性粒細(xì)胞缺乏癥患者缺乏對抗細(xì)菌感染的能力,其治療依賴于立即使用抗菌藥物,殺死感染細(xì)菌。因此,中性粒細(xì)胞減少癥患者可能需要新的治療管理方法[28]。
有研究提出應(yīng)高度重視CRE抗感染的早期治療,但是開始治療的時(shí)間存在爭議[22],抗菌藥物的使用天數(shù)也存在爭議。Gutiérrez-Gutiérrez等[29]的研究認(rèn)為5 d內(nèi)使用活性藥物治療能夠顯著降低患者的30 d死亡率(P<0.0001),而48 h內(nèi)使用活性藥物治療沒有顯著的差異。但是一項(xiàng)meta結(jié)果分析表明,在檢出CRE的48 h內(nèi)使用活性藥物治療的生存率明顯提高[30]。同樣,本研究發(fā)現(xiàn)在檢出CRE后48 h內(nèi)進(jìn)行活性藥物治療可顯著降低死亡率(5.7%vs26.3%,P=0.026),然而5 d內(nèi)的使用活性藥物治療患者的死亡率差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這提示在48 h內(nèi)給藥并及時(shí)進(jìn)行抗菌藥物敏感性檢測可改善臨床療效。有研究認(rèn)為接受短期的抗菌藥物治療的患者預(yù)后較差[12,27],而有研究卻認(rèn)為短期抗菌藥物治療是保護(hù)因素[31]。但是因?yàn)镃RE感染的危重患者臨床情況頻繁變化,抗菌藥物治療方案需要隨時(shí)調(diào)整,所以很難評估抗菌藥物的使用天數(shù)對患者預(yù)后的影響。
同樣,關(guān)于CRE抗菌藥物的治療方案目前仍有很多爭議,關(guān)于單獨(dú)用藥還是聯(lián)合用藥,“老”抗菌藥物(多黏菌素、替加環(huán)素、氨基糖苷類)的療效如何,如何調(diào)整碳青霉烯類藥物給藥方式,新型復(fù)方制劑如CAZ-AVI的療效和安全性如何,尚未形成一致的結(jié)論。
目前的研究證據(jù)更支持聯(lián)合治療(方案中不包含CAZ-AVI)[22,29],但是基于CAZ-AVI的治療顯示聯(lián)合治療和單藥治療的死亡率沒有顯著差異[32-33]。本次研究中單藥治療(8.3%)比聯(lián)合治療(25.0%)的死亡率更低(P=0.320)(使用CAZAVI的患者數(shù)量較少),部分原因可能是接受單藥治療的患者癥狀較輕或感染源容易控制[34]。
研究表明多黏菌素單藥治療CRE感染的療效不好[35]。Medeiros等[36]的研究納入89名患者,結(jié)果表明多黏菌素單藥治療CRKP-BSI死亡率高,而多黏菌素聯(lián)合用藥特別是聯(lián)合阿米卡星具有更好的療效。同樣,Balkan等[12]研究表明,與非多黏菌素為基礎(chǔ)的方案相比,以多黏菌素為基礎(chǔ)的雙重聯(lián)合,最好是三重聯(lián)合,療效更好(P<0.001)。Shen等[14]認(rèn)為基于多黏菌素聯(lián)合治療的方案比基于替加環(huán)素聯(lián)合治療的方案具有更高的生存率。近年來,使用碳青霉烯治療CRE感染仍具有廣泛的爭議,研究表明使用高劑量碳青霉烯、延長輸注、雙碳青霉烯或者與其他抗菌藥物聯(lián)合似乎成為幾種可選擇的臨床方案[37-39]。有研究認(rèn)為包含碳青霉烯治療死亡率顯著降低[34,39],但也有研究認(rèn)為包含碳青霉烯的治療具有較差的治療結(jié)局[21]。當(dāng)美羅培南MIC較高水平時(shí),可考慮使用高于許可水平的高劑量美羅培南給藥方案,進(jìn)行治療藥物監(jiān)測(TDM)以取得更好的臨床療效[40]。CAZ-AVI 于 2015年由美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于治療復(fù)雜性腹腔、泌尿系統(tǒng)和醫(yī)院獲得性肺部感染[41]。有幾項(xiàng)研究報(bào)道了CAZ-AVI和其他抗菌藥物相比,具有更低的死亡率[32,42]。雖然初步證據(jù)表明 CAZ-AVI 可能是治療 CRKP 感染的有效手段,但在中國這方面的臨床經(jīng)驗(yàn)仍然有限,特別是缺乏上市后真實(shí)世界研究數(shù)據(jù)來評價(jià)其治療 CRE感染的有效性和安全性[43]。本研究使用多黏菌素、替加環(huán)素、碳青霉烯類、CAZ-AVI的死亡率分別為31.3%、35.7%、20.7%、20%,與先前的研究結(jié)果基本一致[32,42]。
本研究也存在一些不足:第一,本研究是回顧性設(shè)計(jì),因此容易出現(xiàn)選擇偏差和回憶偏差;第二,由于數(shù)據(jù)的缺失,無法將其他的影響死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素納入分析,比如CRE產(chǎn)酶情況、美羅培南MIC、抗菌藥物的使用劑量和持續(xù)時(shí)間等;第三,本研究是單中心研究,且樣本量較小。
本研究分析了我院CRE感染患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)因素,并比較了不同抗菌方案治療對死亡率的影響。結(jié)果表明中心靜脈置管,尤其是感染性休克(OR=57.074)能顯著增加CRE感染患者的死亡率,在臨床上應(yīng)當(dāng)引起高度重視。單藥治療和聯(lián)合治療死亡率差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且治療CRE的最佳抗菌治療方案并未確定。但選擇合理的抗菌藥物并及時(shí)進(jìn)行早期治療(檢出CRE 48 h內(nèi))可有效改善患者的臨床預(yù)后。