查翔遠(yuǎn)，蔡文婕，宋有良

(銅陵市人民醫(yī)院感染科，安徽 銅陵 244009)

血流感染(bloodstream infection，BSI)是細(xì)菌、真菌等病原微生物侵入血流生長(zhǎng)繁殖并產(chǎn)生大量毒素和代謝產(chǎn)物引起的嚴(yán)重全身性感染綜合征，可導(dǎo)致感染性休克、急性呼吸窘迫綜合征、彌散性血管內(nèi)凝血甚至多器官功能障礙綜合征等一系列并發(fā)癥，是感染性疾病最嚴(yán)重的表現(xiàn)形式之一。近年來(lái)，由肺炎克雷伯菌引起的血流感染越來(lái)越多，同時(shí)肺炎克雷伯菌的耐藥性也不斷增高，由多重耐藥肺炎克雷伯菌所致血流感染有逐步增多的趨勢(shì)，給臨床治療帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

1 病原學(xué)

肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)是克雷伯菌屬7個(gè)種中的一個(gè)種，可分為3個(gè)遺傳譜系，革蘭陰性兼性厭氧，廣泛存在于自然環(huán)境及人的呼吸道和胃腸道中，常可導(dǎo)致肺炎、血流感染、泌尿系感染及腹腔內(nèi)感染等，是臨床常見(jiàn)的條件致病菌和醫(yī)院感染重要的致病菌之一[1]。其毒力因子包括莢膜多糖、菌毛、外膜脂多糖、蛋白和鐵載體等，其中莢膜多糖具有抗吞噬功能及抗血清補(bǔ)體的溶解作用，對(duì)其致病性至關(guān)重要。肺炎克雷伯菌感染的嚴(yán)重性也歸因于其可在生物體及非生物體表面形成生物被膜。

2 肺炎克雷伯菌血流感染的易感因素

各種導(dǎo)致機(jī)體免疫防御功能下降的因素均可成為血流感染的誘因，如嚴(yán)重外傷、大面積燒傷、2型糖尿病、惡性腫瘤、肝硬化、慢性腎功能衰竭、慢性肺部疾病等是血流感染的重要易感因素，在老年人、嬰幼兒等人群尤其易發(fā)生血流感染。以色列學(xué)者通過(guò)對(duì)464例住院患者分析顯示[2]，肺炎克雷伯菌血流感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素包括侵襲性操作、糖尿病、實(shí)體腫瘤、氣管切開(kāi)、留置導(dǎo)尿管和前期使用抗銅綠假單胞菌抗生素。而意大利學(xué)者的多因素統(tǒng)計(jì)分析顯示入住ICU、腹部手術(shù)、接受放化療和身體其他部位存在感染是其危險(xiǎn)因素[3]。來(lái)自中國(guó)學(xué)者的多中心研究發(fā)現(xiàn)，引起社區(qū)產(chǎn)ESBL肺炎克雷伯菌血流感染的危險(xiǎn)因素包括慢性阻塞性肺疾病、自身免疫性疾病、心力衰竭以及感染前3個(gè)月使用過(guò)氟喹諾酮類(lèi)或氨基糖苷類(lèi)或碳青霉烯類(lèi)抗生素，其中心衰是唯一的獨(dú)立的危險(xiǎn)因素[4]。

3 肺炎克雷伯菌血流感染的現(xiàn)狀

近年來(lái)，肺炎克雷伯菌引起的血流感染報(bào)道不斷增多[5]。2010—2012年中國(guó)CHINET血流感染研究數(shù)據(jù)[6-8]顯示，克雷伯菌屬檢出率由2010年的6.0%，升至2011年的7.5%，2012年再進(jìn)一步升至9.8%(91.1%為肺炎克雷伯菌)，并且居該年度最常見(jiàn)分離菌次序由2010年第4位上升至2012年第3位。衛(wèi)生部全國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)(Mohnarin)顯示2011—2012年度我國(guó)主要城市18家三級(jí)甲等醫(yī)院血培養(yǎng)分離菌中肺炎克雷伯菌檢出率達(dá)11.3%，居第4位[9]。上述中國(guó)CHINET及Mohnarin研究數(shù)據(jù)提示近年我國(guó)肺炎克雷伯菌血流感染發(fā)生率正逐年上升。

在希臘，肺炎克雷伯菌居血流感染檢出菌第2位，僅次于大腸埃希菌[10]；而對(duì)撒哈拉以南非洲兒童血流感染長(zhǎng)達(dá)6年的調(diào)查研究[11]則顯示血培養(yǎng)中肺炎克雷伯菌檢出率達(dá)17%，居所有致病菌之首。在愛(ài)爾蘭，每年有超過(guò)300多例由肺炎克雷伯菌引起的血流感染，且耐藥率隨著抗菌藥物的使用量增加而逐步升高[12]。在這項(xiàng)研究中，20%的肺炎克雷伯菌血流感染患者在90 d內(nèi)死亡，其中61%的死亡患者死于感染發(fā)生的10 d內(nèi)。血流感染中，耐藥肺炎克雷伯菌株經(jīng)常伴隨著較高的病死率。一項(xiàng)美國(guó)醫(yī)院的研究顯示，碳青霉烯耐藥的肺炎克雷伯菌菌株引起的血流感染相對(duì)于敏感菌株具有較高的病死率(歸因死亡率38%比12%)[13]。粒細(xì)胞減少患者感染產(chǎn)碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌，其病死率甚至可以達(dá)到50%，其中持續(xù)性中性粒細(xì)胞減少及嚴(yán)重休克是其重要的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[14]。

4 毒力

肺炎克雷伯菌按毒力高低可分為高毒力肺炎克雷伯菌(hypervirulentKlebsiellapneumoniae,hvKP)和經(jīng)典肺炎克雷伯菌(classicKlebsiellapneumoniae,cKP)，兩者生物學(xué)特征及致病力有所不同。與cKP引起的感染不同，hvKP株不僅可引起免疫力低下患者的院內(nèi)感染，也可以導(dǎo)致免疫力正常者社區(qū)獲得性的嚴(yán)重感染，包括肝膿腫、腦膜炎、血流感染，甚至骨髓炎等多種侵襲性感染[15-16]，具有較高的致死率。然而目前尚無(wú)hvKP是否可在健康人群中定植的研究報(bào)道。

Liu等[17]于2014年報(bào)道了我國(guó)高毒力肺炎克雷伯菌血流感染狀況，顯示血流感染的hvKP主要以K1型為主，其余還包括K2，K5，K20，K54和K57等血清型；編碼這些毒力因子的基因位于質(zhì)粒上，可將毒力基因，如rmpA和rmpA2，迅速傳播擴(kuò)散[18]。hvKP具有更強(qiáng)的抗吞噬細(xì)胞吞噬作用[19]，并呈現(xiàn)更強(qiáng)的毒力。Cortes等[20]將一株hvKP注射入小鼠氣管，導(dǎo)致致死性肺炎并從血液中分離出高毒力菌株，病理組織檢查在多部位發(fā)現(xiàn)多形核白細(xì)胞浸潤(rùn)；而相同基因型的cKP卻并未引起肺炎或菌血癥，病理組織檢查也未見(jiàn)白細(xì)胞浸潤(rùn)。

流行病學(xué)研究顯示，一些產(chǎn)KPC菌株的ST258/ST11克隆復(fù)合體(CC258)已經(jīng)獲得了耶爾森菌毒素，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ惋@示，CC258上的耶爾森菌毒素可增強(qiáng)細(xì)菌侵襲呼吸道并引起肺炎[21]。這些存在于CC258上的耶爾森菌毒素同時(shí)也存在與產(chǎn)ESBL的ST14和ST15型菌株上，可使菌株更容易獲得鐵載體，從而引起非醫(yī)院獲得性感染的發(fā)生[22]。國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了高毒力的CR-KP引起血流感染的報(bào)道[23]，其攜帶rmpA2基因而缺少magA基因，故不屬于常見(jiàn)的K1型。該菌株具有較高的侵襲性和致死率，同時(shí)質(zhì)粒上攜帶有多種耐藥基因，包括對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、喹諾酮類(lèi)及磷霉素類(lèi)等多種臨床常用抗生素的耐藥基因。肺炎克雷伯菌的毒力因素，尤其是與鐵離子攝取和新陳代謝相關(guān)的，使得其可感染獲得性免疫缺陷病患者及免疫力正常者而不表現(xiàn)出任何癥狀，導(dǎo)致肺炎克雷伯菌有能力在人體內(nèi)加速傳遞耐藥基因而并不引起注意，最終造成耐藥菌株的傳播擴(kuò)散，這已成為亟待解決的重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題[24]。

5 肺炎克雷伯菌的耐藥性

肺炎克雷伯菌主要通過(guò)以下幾種酶產(chǎn)生耐藥機(jī)制：

5.1超廣譜β內(nèi)酰胺酶(extendedspectrumβ-lactamases,ESBL) ESBL是一組能水解除碳青霉烯類(lèi)及頭孢霉素類(lèi)之外所有β內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的酶，它們可被β內(nèi)酰胺酶抑制劑所抑制，如克拉維酸和他唑巴坦等。國(guó)外有研究顯示[25]，長(zhǎng)期使用頭孢類(lèi)抗生素、住院治療時(shí)間較長(zhǎng)、前期使用激素類(lèi)藥物、胃腸外營(yíng)養(yǎng)以及入住ICU，造成血流感染的肺炎克雷伯菌以產(chǎn)ESBL的菌株為主。ESBL耐藥基因多位于質(zhì)粒上，可通過(guò)質(zhì)粒的傳播而導(dǎo)致耐藥菌株的擴(kuò)散，使得菌株表現(xiàn)出多重耐藥的表型，并對(duì)多種臨床常用的頭孢菌素類(lèi)抗生素耐藥。中國(guó)研究發(fā)現(xiàn)由肺炎克雷伯菌引起的社區(qū)獲得性血流感染中，產(chǎn)ESBL菌株占12.1%，且主要以CTC-M-14型為主[4]，與德國(guó)學(xué)者報(bào)道以CTX-M-15和SHV-5為主略有不同[26]。

5.2碳青霉烯酶為一類(lèi)具有水解碳青霉烯藥物活性的β-內(nèi)酰胺酶，根據(jù)Ambler分子分類(lèi)法可將其分為A、B和D三類(lèi)，其中在肺炎克雷伯菌引起的血流感染中具有代表性的為A類(lèi)中的KPC和B類(lèi)中的NDM。

KPC是目前肺炎克雷伯菌中分離率最高的碳青霉烯酶，具有較高的水解活性。KPC最初于1996年發(fā)現(xiàn)于肺炎克雷伯菌中，此后世界各地均有發(fā)現(xiàn)并呈暴發(fā)流行趨勢(shì)[27-28]。意大利北部一家大型教學(xué)醫(yī)院8年回顧性研究顯示[29]，2007年1月至2014年12月期間，該院共診斷肺炎克雷伯菌血流感染511例，其中68.3%由產(chǎn)KPC的肺炎克雷伯菌感染所致。Girometti等[30]報(bào)道在217例肺炎克雷伯菌血流感染中，產(chǎn)KPC酶株占42%，產(chǎn)ESBL株占23%，產(chǎn)金屬B內(nèi)酰胺酶株占0.5%。產(chǎn)KPC的肺炎克雷伯菌主要以ST258型為主，主要以質(zhì)粒進(jìn)行耐藥基因的擴(kuò)散，這些質(zhì)粒歸屬于IncF，IncI2，IncX，IncA/C和IncR等，同時(shí)這些質(zhì)粒經(jīng)常包含編碼不同抗生素的耐藥基因[31]。

NDM又名新德里β-內(nèi)酰胺酶，2008年首次分離于1名在印度接受過(guò)手術(shù)的瑞典人身上，是目前臨床上最重要的金屬酶之一[32]。與其他金屬酶相比，NDM具有較廣的β-內(nèi)酰胺酶水解活性且結(jié)合更加緊密，但其不能水解氨曲南[33]。與產(chǎn)KPC酶的腸桿菌科細(xì)菌相比，雖沒(méi)出現(xiàn)過(guò)大范圍的暴發(fā)流行，但在局部已出現(xiàn)流行趨勢(shì)；同時(shí)作為南亞次大陸的優(yōu)勢(shì)基因型，可通過(guò)各種方式向世界各地播散[34-35]。研究顯示產(chǎn)NDM- 1的肺炎克雷伯菌主要屬于ST11型，耐藥基因位于40 kb的基因片段上，可通過(guò)質(zhì)粒在同種菌或不同菌種之間傳播[36]。

6 肺炎克雷伯菌感染后的抗生素選擇

隨著臨床抗生素的不合理使用，細(xì)菌越來(lái)越多的表現(xiàn)多重耐藥。有研究顯示，由肺炎克雷伯菌引起的血流感染有超過(guò)2/3表現(xiàn)出多重耐藥[30]。多重耐藥菌株不僅增加了患者的發(fā)病率和病死率，也提高了其住院時(shí)間和住院費(fèi)用，造成了嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)擔(dān)[37]。以色列學(xué)者對(duì)2株導(dǎo)致血流感染的產(chǎn)ESBL肺炎克雷伯菌測(cè)序發(fā)現(xiàn)[38]，其不僅含有ESBL基因(blaCTX-M)，同時(shí)攜帶氟喹諾酮類(lèi)耐藥基因、磷霉素基因、重金屬耐藥基因(銅，鈷，鉻，砷，鎘等)及外排泵基因(mdtA-BCD)。這些基因多數(shù)位于可移動(dòng)基因元件上，使得耐藥基因更易擴(kuò)散，引起暴發(fā)流行。

碳青霉烯類(lèi)抗生素是治療產(chǎn)ESBL肺炎克雷伯菌的首選藥物。而近年來(lái)，產(chǎn)碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌(CP-KP)和碳青霉烯耐藥的肺炎克雷伯菌(CR-KP)引起的血流感染不斷增多，使肺炎克雷伯菌血流感染面臨可用藥物越來(lái)越少的窘境[38]?；仡櫺匝芯堪l(fā)現(xiàn)[39-40]，聯(lián)合用藥在治療由CR-KP引起的血流感染中相對(duì)于單用抗生素，可提高患者的生存率。由CR-KP引起的血流感染患者接受β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素聯(lián)合用藥治療的病死率(26%)低于非聯(lián)合用藥(39%)。研究發(fā)現(xiàn)[40]，盡管美羅培南表現(xiàn)為體外耐藥，但仍可以高劑量形式聯(lián)合其他藥物治療產(chǎn)KPC酶的肺炎克雷伯菌，不過(guò)這種效果僅限于美羅培南的MIC≤8。同時(shí)多位學(xué)者證實(shí)[41-42]，當(dāng)美羅培南的MIC>8，其聯(lián)合用藥對(duì)降低患者的病死率沒(méi)有任何益處。而當(dāng)美羅培南的MIC≤4時(shí)，其治療成功率為87%；高于美羅培南MIC≥8時(shí)，治療成功率降至67%，并且隨著MIC的增高，治療成功率快速下降。

7 肺炎克雷伯菌血流感染的預(yù)后因素

根據(jù)藥物敏感試驗(yàn)選擇抗菌藥物是治療血流感染的不二法則。然而，對(duì)于多重耐藥肺炎克雷伯菌尤其是產(chǎn)KPC酶菌株所致血流感染，由于不及時(shí)或不合適的抗菌治療，以及缺乏有效的抗菌藥物，常常導(dǎo)病死率不斷上升。一項(xiàng)關(guān)于醫(yī)院獲得性血流感染的研究認(rèn)為，在產(chǎn)ESBL肺炎克雷伯菌血流感染病例中，產(chǎn)ESBL株所致血流感染的60 d病死率較非產(chǎn)ESBL株顯著增高，而且最近應(yīng)用哌拉西林/他唑巴坦是導(dǎo)致病死率增高的危險(xiǎn)因素43]。而美國(guó)一項(xiàng)針對(duì)產(chǎn)ESBL株肺炎克雷伯菌(占83%)及大腸埃希菌(占16.5%)血流感染的回顧性研究則顯示[44]，37%的患者在住院期間死亡。雙變量分析提示與病死率增高有關(guān)的因素為：入院時(shí)合并嚴(yán)重基礎(chǔ)性疾病、單用慶大霉素治療、存在以下一項(xiàng)或多項(xiàng)情況如應(yīng)用呼吸機(jī)、入住ICU及留置中心靜脈導(dǎo)管。多變量分析則提示入住ICU、留置中心靜脈導(dǎo)管、入院時(shí)存在可迅速致死性疾病及入院前曾住院治療與住院期間病死率相關(guān)。該研究還將經(jīng)驗(yàn)性應(yīng)用頭孢吡肟和碳青霉烯類(lèi)抗生素納入分析，結(jié)果顯示應(yīng)用碳青霉烯類(lèi)抗生素與病死率下降有關(guān)，而應(yīng)用頭孢吡肟與病死率增高有關(guān)。

產(chǎn)KPC酶肺炎克雷伯菌感染與患者高病死率有關(guān)。意大利一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)4年的多中心回顧性調(diào)查研究顯示，661例成人產(chǎn)KPC酶肺炎克雷伯菌感染病例中(其中447例血流感染，214例非血流感染)，34.1%的罹患者于2周內(nèi)死亡。logistic回歸分析表明發(fā)生血流感染、感染性休克、不合理的經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療、合并慢性腎功能衰竭、高APACHEⅡ評(píng)分及多粘菌素耐藥株感染是2周內(nèi)死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而聯(lián)合2種以上體外敏感的抗菌藥物與低病死率相關(guān)，尤其對(duì)于發(fā)生血流感染等嚴(yán)重病例[45]。Alicino報(bào)道產(chǎn)KPC的肺炎克雷伯菌引起的血流感染30 d病死率達(dá)36.1%，而碳青霉烯類(lèi)敏感的肺炎克雷伯菌血流感染30 d病死率為23.5%[29]。Tumbarello等[46]研究顯示產(chǎn)KPC酶肺炎克雷伯菌血流感染的30 d病死率為41.6%，而接受聯(lián)合抗菌治療的患者的病死率(34.1%)顯著低于僅接受單藥抗菌治療的患者(54.3%)。logistic回歸分析顯示，30 d病死率與發(fā)生感染性休克、不足的初始抗菌治療及高APACHEIII評(píng)分獨(dú)立相關(guān)。且后續(xù)抗菌治療方案中聯(lián)合應(yīng)用替加環(huán)素、多粘菌素和美羅培南與低病死率有關(guān)。因此研究者建議對(duì)于產(chǎn)KPC酶肺炎克雷伯菌血流感染，建議聯(lián)合應(yīng)用2種及以上體外試驗(yàn)有抗菌活性的藥物以提高存活率，尤其含碳青霉烯類(lèi)抗生素方案。Ben-David[13]報(bào)道產(chǎn)KPC的肺炎克雷伯菌相關(guān)血流感染病死率達(dá)48%，而碳青霉烯類(lèi)敏感株及產(chǎn)ESBL株所致血流感染病死率分別為17%和22%。Zarkotou等[47]報(bào)道產(chǎn)KPC酶肺炎克雷伯菌血流感染的總體病死率更是高達(dá)52.8%，而年齡、感染時(shí)APACHEII評(píng)分及不恰當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)性抗菌治療是死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。

8 總結(jié)與展望

近年來(lái)，肺炎克雷伯菌血流感染的發(fā)生率呈逐步升高的趨勢(shì)，產(chǎn)β內(nèi)酰胺酶菌株尤其是產(chǎn)碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌所致血流感染由于治療方法有限，病死率高，同時(shí)高毒力肺炎克雷伯菌引起的血流感染也不斷增多，已成為臨床抗感染治療所面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，應(yīng)引起高度重視。今后在研發(fā)有效抗菌藥物的同時(shí)，加強(qiáng)抗菌藥物管理，避免濫用，可望有效減少多重耐藥肺炎克雷伯菌大范圍播散。