發(fā)布時間：2020-11-20 19:35

　　 研究背景腸桿菌科細菌是院內感染和社區(qū)獲得性感染的重要病原菌。近年來由于頭孢菌素的廣泛應用,腸桿菌科中產超廣譜β-內酰胺酶(extended spectrum beta-lactamases,ESBLs)及AmpC酶的菌株比例呈明顯上升趨勢,治療此類菌株感染的首選藥物是碳青霉烯類抗菌藥物。但是,伴隨著亞胺培南和美羅培南在臨床上的大量使用,耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌(carbapenem-resistanct enterobacteriaceae,CRE)數(shù)量也呈逐年上升趨勢。臨床研究表明CRE菌株對多種抗菌藥物耐藥,因此臨床治療藥物的可選擇范圍明顯受到限制。此外,感染患者往往伴有并發(fā)疾病,給臨床感染控制和治療帶來極大困難。研究表明,CRE的主要耐藥機制是產碳青霉烯酶,目前已證實腸桿菌科中的產酶類型主要是Ambler A類的KPC型,B類的VIM型、IMP型、NDM-1型及D類的OXA-48型,其中以KPC型最多,目前已在美國、法國、意大利、印度及中國等世界多個國家和地區(qū)出現(xiàn),而其他產酶類型的相關報道則較少。B類的碳青霉烯酶又稱金屬β-內酰胺酶(metallo-beta-lactamases,MBLs),簡稱金屬酶,是一類活性位點含有金屬離子的β-內酰胺酶,這些酶能夠有效水解除單環(huán)類抗菌藥物以外的幾乎所有β-內酰胺類抗菌藥物。IMP型碳青霉烯酶是MBLs中的一種常見產酶類型,其耐藥基因由染色體或質粒介導,已經在銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌等非發(fā)酵菌中廣泛傳播。而近年來,在腸桿菌科中也發(fā)現(xiàn)了產IMP型MBLs的菌株,引起了臨床的廣泛關注。關于碳青霉烯酶的檢測,分子生物學技術一直是檢測產酶類型的金標準,但該方法操作繁瑣、耗時長且對儀器要求較高,不利于產酶菌株的快速鑒定。相對簡單的表型檢測技術更有助于早期發(fā)現(xiàn)菌株的產酶信息,及時地對感染菌株進行控制。CLSI(ClinicalLaboratory Standards Institute)標準推薦改良 Hodge 試驗(modify Hodge test,MHT)檢測碳青霉烯酶的表型,但標準中僅提及用于KPC型酶的檢測,對其他酶型的檢測尚無充分依據(jù)。此外,關于CRE的抗菌治療主要集中于以KPC型為主的感染菌株,對產IMP型酶CRE感染治療的大樣本研究尚未見報道。本研究收集聊城地區(qū)三家綜合性醫(yī)院近七年間檢出的CRE菌株,對其耐藥性、表型檢測、基因型、同源性及臨床感染特征進行研究,以期為臨床抗感染治療和防止耐藥菌株的進一步播散提供理論依據(jù)。第一部分耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌的分布特點及耐藥性分析目的:研究聊城地區(qū)CRE菌株的菌種分布特點及耐藥趨勢,分析總體耐藥情況及不同CRE菌種之間的耐藥性差異。方法:研究菌株來源于聊城市三家綜合性醫(yī)院(聊城市人民醫(yī)院,聊城市中醫(yī)醫(yī)院,聊城市第三人民醫(yī)院)自2010年1月至2016年12月間臨床非重復分離的腸桿菌科細菌。應用Vitek MS全自動快速微生物質譜檢測系統(tǒng)對細菌菌種進行鑒定,利用Vitek 2 compact全自動細菌鑒定藥敏系統(tǒng)對菌株進行藥敏實驗,篩選出對碳青霉烯類抗菌藥物敏感性下降(中介或耐藥)的菌株。對CRE的菌種類型、總體耐藥率及不同菌種的個體耐藥率等進行統(tǒng)計分析。結果:本研究共收集到124株CRE菌株,其中包括肺炎克雷伯菌84株(67.7%)、陰溝腸桿菌24株(19.4%)、大腸埃希菌10株(8.1%)及產酸克雷伯菌6株(4.8%)。所有CRE菌株對頭孢曲松、頭孢他啶、頭孢吡肟等頭孢菌素類抗菌藥物均表現(xiàn)出耐藥性;超過80.0%的分離株對妥布霉素和復方新諾明不敏感(中介或耐藥);對慶大霉素、哌拉西林/他唑巴坦、環(huán)丙沙星和替加環(huán)素不敏感率分別為56.5%、46.8%、38.7%和20.2%。不同菌種之間的耐藥情況存在一定差異,肺炎克雷伯菌耐藥率相對較低,對哌拉西林/他唑巴坦、環(huán)丙沙星和替加環(huán)素的不敏感率均小于30%;陰溝腸桿菌對亞胺培南和美羅培南不敏感率較低(均為25.0%),對慶大霉素、妥布霉素和哌拉西林/他唑巴坦不敏感率均為75.0%,對環(huán)丙沙星和替加環(huán)素不敏感率超過40.0%;大腸埃希菌對哌拉西林/他唑巴坦和環(huán)丙沙星不敏感率分別是90.0%和60.0%;產酸克雷伯菌耐藥情況較為嚴重,除替加環(huán)素的不敏感率為16.7%外,對其他檢測抗菌藥物全部表現(xiàn)出耐藥性。結論:該地區(qū)出現(xiàn)多株CRE感染,其中以肺炎克雷伯菌為主,菌株呈現(xiàn)出多重耐藥性。不同菌種之間的耐藥情況存在一定差異,肺炎克雷伯菌耐藥率相對較低,而陰溝腸桿菌、大腸埃希菌及產酸克雷伯菌較高。耐藥性的分析有利于發(fā)現(xiàn)菌株的耐藥趨勢,并針對以后的致病菌感染進行經驗性抗菌藥物治療。第二部分耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌耐藥表型及基因型研究目的:研究CRE的耐藥表型及基因型,探討Vitek 2專家系統(tǒng)(applied expert systems,AES)和MHT在檢測腸桿菌科細菌產碳青霉烯酶中的應用價值。方法:應用MHT檢測研究菌株的產碳青霉烯酶表型,并根據(jù)Vitek 2儀器AES進行產酶結果的判讀。利用PCR技術對碳青霉烯酶基因型blaKPC、blaVIM、blaIMP、blaNDM-1及blaOXA-48進行擴增并測序確定耐藥基因型,陽性菌株信息注冊到Genebank以獲取基因序列號。以基因測序的結果為金標準,統(tǒng)計分析MHT和AES在腸桿菌科產碳青霉烯酶檢測中的各項性能指標。結果:通過MHT檢測CRE產酶表型陽性菌株共102株,占總例數(shù)的82.3%,其中肺炎克雷伯菌陽性比例為83.3%,陰溝腸桿菌為75.0%,大腸埃希菌為80.0%,產酸克雷伯菌為100.0%。通過AES檢測陽性菌株116株,肺炎克雷伯菌、陰溝腸桿菌、大腸埃希菌及產酸克雷伯菌產酶菌株占對應菌株的比例分別為95.2%、91.7%、80.0%及100.0%。經PCR擴增和測序確認了產IMP-4型碳青霉烯酶菌株54株,包含肺炎克雷伯菌42株,陰溝腸桿菌8株及產酸克雷伯菌4株;40株菌產IMP-8型碳青霉烯酶,包含肺炎克雷伯菌20株,陰溝腸桿菌12株,大腸桿菌6株及產酸克雷伯菌2株,其他30株細菌未檢出碳青霉烯酶基因型。在產IMP型酶腸桿菌科細菌中,以MHT檢測耐藥表型的靈敏度為97.9%,特異性為66.7%,檢驗效能為90.3%,陰性預測值為90.9%,陽性預測值為90.2%;AES檢測耐藥表型的靈敏度為100.0%,特異性為26.7%,檢驗效能為82.3%,陰性預測值為100.0%,陽性預測值為81.0%。結論:本地區(qū)CRE菌株的主要耐藥機制是產IMP型碳青霉烯酶,IMP-4型和IMP-8型MBLs是產酶的主要型別。MHT及Vitek 2系統(tǒng)的AES對腸桿菌科產IMP型酶表型檢測均表現(xiàn)出較高的敏感性,可用于早期提示菌株的產酶信息以便及時采取隔離措施。第三部分產IMP型金屬酶腸桿菌科細菌的分子流行病學研究目的:分析產IMP型CRE感染菌株的分子流行病學,探討Vitek MS質譜技術在CRE菌株同源性分析中的應用價值。方法:對收集到的CRE菌株以脈沖場凝膠電泳(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)進行同源性分析,根據(jù)Tenover標準判讀結果。同時以Vitek MS質譜儀的SuperSpectrum功能進行菌株的蛋白峰值的聚類分析,其結果與PFGE同源性的結果進行比較。結果:根據(jù)Tenover標準對PFGE結果進行判讀,84株耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌共分為11種不同的PFGE-DNA譜型(A-K),其中42株產IMP-4型酶肺炎克雷伯菌中,19株為同一譜型(A型),14株為B型,6株為C型,其余3株為獨立的基因型(D型、E型、F型);20株產IMP-8型金屬酶的肺炎克雷伯菌中,12株為相同的G型,8株為相同的H型;其他未檢測到碳青霉烯酶的22株肺炎克雷伯菌分屬于3類克隆基因型(I型、J型、K型)。耐碳青霉烯類陰溝腸桿菌24株共8種PFGE-DNA譜型(A-H),其中產IMP-4型酶菌株8株,6株為A型,其他為B型;產IMP-8金屬酶12株,分屬不同的基因型(C型、D型、E型、F型);其余4株不產碳青霉烯酶菌株屬于G型和H型。耐碳青霉烯類大腸埃希菌10株分屬于PFGE-DNA譜型(A-E)。6株耐碳青霉烯酶類產酸克雷伯菌分屬于PFGE-DNA譜型(A-C)。Vitek MS質譜儀的SuperSpectrum軟件蛋白峰值聚類分析結果與PFGE有一定的相似性,肺炎克雷伯菌、陰溝腸桿菌、大腸埃希菌及產酸克雷伯菌的誤差率分別9.5%(8例),12.5%(3例)、10%(1例)及16.7%(1 例)。結論:聊城地區(qū)出現(xiàn)在不同醫(yī)院、不同科室的產IMP型酶CRE菌株有一定的同源性,菌株已經產生了部分區(qū)域的局部流行。Vitek MS質譜技術可初步應用于CRE菌株的同源性分析,準確的同源性分型仍需進行PFGE檢測。第四部分耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌臨床感染及治療資料分析目的:分析CRE感染患者的臨床感染資料,對感染高危因素和治療方案進行回顧性分析,探討產IMP型酶CRE菌株的防控及治療的合理方案。方法:收集CRE菌株感染患者的各項臨床病史資料,包括基本信息、治療及預后等。感染類型劃分為呼吸機相關性細菌性肺炎(ventilator-associated bacterial pneumonia,VABP),菌血癥,復雜尿路感染(complicated urinary tract infection,cUTI)急性腎盂腎炎(acute pyelonephritis,AP),醫(yī)院獲得性細菌性肺炎(hospital-acquired bacterial pneumonia,HABP),淺表傷口感染(superficial wound infection,SWI),膽道感染(biliary tract infection,BTI),深部傷口感染(deep wound infection,DWI)和無菌體液感染(sterile body fluids infection,SBFI)。選擇同時期感染碳青霉烯類敏感腸桿菌科細菌的患者資料作為對照組,分析性別、年齡、住院天數(shù)、侵襲性操作、床位的更換、抗菌藥物應用及預后的差異,采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。結果:根據(jù)感染類型分類,CRE感染病例包括31例VABP,22例菌血癥,18例 cUTI/AP,16 例 HABP,16 例 SWI,9 例 BTI,7 例 DWI 和 5 例 SBFI。感染患者中免疫功能受損明顯(26.6%,33/124),嚴重膿毒癥占比例較高(34.7%,43/124)。大多數(shù)患者采用單藥經驗性治療,而目的性治療多采用二聯(lián)抗菌藥物治療。CRE感染預后較差(28天死亡率為22.6%,28/124),部分感染患者根據(jù)藥敏結果采用氟喹諾酮類藥物治療,達到了良好的效果。對照研究顯示兩組之間總住院天數(shù)、侵襲性操作、床位更換次數(shù)有顯著統(tǒng)計學意義(P0.01)。菌株檢出前碳青霉烯類抗菌藥物的使用在兩組中有差異(P0.05)。結論:本地區(qū)出現(xiàn)的產IMP型MBLs為主的CRE菌株已引發(fā)多個部位感染,感染患者往往具有較差的狀態(tài)、嚴重的合并癥及較高的死亡率,長期住院、侵襲性操作及碳青霉烯類藥物的使用是CRE感染的高危因素。在藥敏結果的提示下選擇喹諾酮類抗菌藥物可有效治療部分產IMP型CRE菌株的感染。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R446.5
【部分圖文】：

部門的干預和控制，在２０１２年降至七年期間的最低（２例）。雖然各家醫(yī)院都在??持續(xù)關注和控制ＣＲＥ的蔓延，但２０１３年至２０１６年期間感染病例仍呈現(xiàn)出逐年??上升的趨勢，分別為１２例，１７例，２９例及３６例（圖１）。七年間檢出的ＣＲＥ??菌株中，以肺炎克雷伯菌最多（８４株），占６７．７°／。，其他陰溝腸桿菌，大腸埃希??菌，產酸克雷伯菌分別為２４株（１９．４％），１０株（８．１％）和６株（４．８％），見圖??１。??２．２?ＧＲＥ總體耐藥率分析??根據(jù)ＣＬＳＩ的折點判讀，全部ＣＲＥ菌株的總體耐藥率表現(xiàn)出：對厄他培南??耐藥，對亞胺培南和美羅培南的不敏感率（中介＋耐藥）均為５６．５％；對頭孢曲??松、頭孢他啶、頭孢吡肟等頭孢菌素類抗菌藥物均表現(xiàn)出不敏感性（中介或耐藥）；??超過８０．０％的分離株對妥布霉素（９３．５％）和復方新諾明（８８．７％）不敏感；對慶??大霉素、哌拉西林／他唑巴坦、環(huán)丙沙星、替加環(huán)素的不敏感率分別為５６．５％、??４６．８％、３８．７％和２０．２％�？傮w耐藥情況見圖３。??４０?ｒ??３５???３６??｜?３０??＞２＾???＿?２Ｓ??—?－７＾－???繫２０??７＾＼??１?－？－檢出株疲??Ｗ?／?＼?，?？?１７?—．??ｍ?ｉｓ??／?Ｖ?＾???窆?／?＼?＾２??＊?１０??／?＼?７＾???，／?＼?／??５?—＾???〇??（??￥２???（（（?１??２０１０?年?２０１１?年?２０１２?年?２０１３?年?２０１４?年?２０１５?年?２０１６?年??檢

圖２耐碳青霉烯類腸桿菌科菌的菌種分類??９０％?’：?＿?ｒ：．＿、一＿—１￣—７４２＜＾?－４７Ｊ＾??祕?ｉ．賢符？ｓｎ．Ｍ釀２二?奶：??——：——．－：：〇??

２．３不同菌種的ＧＲＥ耐藥率分析??在研究的ＣＲＥ中，不同菌種之間的耐藥情況存在一定差異。肺炎克雷伯菌??耐藥率相對較低，對哌拉西林／他唑巴坦、環(huán)丙沙星和替加環(huán)素的不敏感率分別??為２９．８％、２８．６％及１３．１％；陰溝腸桿菌對亞胺培南和美羅培南不敏感率較低（均??為２５．０％），對慶大霉素、妥布霉素和哌拉西林／他唑巴坦不敏感率均為７５．０％，??對環(huán)丙沙星（５０．０％）和替加環(huán)素（４１．７°／。）不敏感率超過４０．０％；大腸埃希菌對??２４??
【參考文獻】

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本文編號：2891893