王麗霞,王運(yùn)昌,李榮榮,張潔莉,安 靜,李妤蓉*
(1.邢臺醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,河北 邢臺 054001;2.河北省邢臺市眼科醫(yī)院眼特檢科,河北 邢臺 054001;3.河北省邢臺市眼科醫(yī)院青光眼科,河北 邢臺 054001)
銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)為一種機(jī)會致病菌,是醫(yī)院感染和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎中最常見的細(xì)菌[1-2]。近些年由于廣譜抗菌藥物的濫用,導(dǎo)致獲得性耐藥、適應(yīng)性耐藥和多重耐藥菌株頻頻出現(xiàn),使得臨床用藥的選擇受到限制。而重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit,ICU)具有環(huán)境相對封閉、患者病情嚴(yán)重和侵入性操作較多等特點(diǎn),PA感染和耐藥的情況更為突出[3]。但研究顯示不同地區(qū)的ICU病房流行的耐藥菌株存在差異,即使相同的菌株在不同的ICU病房之間,其耐藥率也存在明顯差異[4]。分析本院ICU中PA 的耐藥情況和耐藥基因型的分布對臨床治療有重要的參考價(jià)值。
1.1菌株的來源 本研究的菌株選在2019年1月—2020年1月在邢臺醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校第二附屬醫(yī)院ICU患者送檢的臨床標(biāo)本中分離的PA,經(jīng)過鑒定納入本研究來自不同患者的42株菌株,接種至含有磁珠的菌種保存管中,放置-80 ℃冰箱中待用。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),患者及家屬同意并簽署知情同意書。
1.2藥物敏感性實(shí)驗(yàn) 選用臨床上常用的12種抗菌藥,氨基糖苷類(慶大霉素、妥布霉素、阿米卡星),氯喹諾酮類(左氧氟沙星和環(huán)丙沙星),碳青霉烯類(美羅培南和亞胺培南),青霉素類(哌拉西林),β-內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合物(頭孢吡肟和頭孢他啶),單環(huán)β-內(nèi)酰胺類(氨曲南)和多肽類(多黏菌素B)。質(zhì)控菌株為銅綠假單胞菌ATCC 27853、大腸埃希菌ATCC 25922和大腸埃希菌ATCC35218(用于β-內(nèi)酰胺或β-內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合物)。參照2018年美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會推薦的藥敏實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。采用自動化儀器法和紙片擴(kuò)散法,紙片擴(kuò)散法僅作為自動化儀器法的補(bǔ)充。制備瓊脂培養(yǎng)基,傾注至平板中,厚度為5~6 mm。取一菌株,均勻涂在瓊脂培養(yǎng)基表面,用無菌的鑷子將待測抗菌藥物藥片(不同藥物濃度)貼在對應(yīng)的平板內(nèi),呈圓形均勻的分開,每個平板貼4~6個抗菌藥片,并輕輕按壓以免脫落。 在37 ℃培養(yǎng)箱中放置18 h,記錄最小的抑菌濃度(minimal inhibitory concentration,MIC)和抑菌圈直徑。
1.3抗菌藥物敏感性判斷標(biāo)準(zhǔn) 敏感性藥敏結(jié)果判斷依據(jù)2018年美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化委員會標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.4DNA樣本提出 凍存菌株放置室溫下自然解凍,挑取一環(huán)菌株接種至普通營養(yǎng)瓊脂上,放置培養(yǎng)箱中過夜,挑取菌落至無菌肉湯中進(jìn)行增菌培養(yǎng)。收集培養(yǎng)的細(xì)菌于離心管中,4 000 r/min,離心10 min。棄去上清,加入500 μL蒸餾水,輕輕混勻,轉(zhuǎn)移至1.5 mL EP管中,放于100 ℃水浴中10 min,然后12 000 r/min離心10 min,將上清保留至-20 ℃冰箱中用于PCR擴(kuò)增。
1.5PCR基因擴(kuò)增 總反應(yīng)體系為25 μL,具體擴(kuò)增體系為2×Taq PCR MasterMix 12.5 μL,細(xì)菌 DNA 模板1 μL,上游引物(10 μmol/L) 1 μL,下游引物(10 μmol/L) 1 μL,引物序列見表1。無核酸水ddH2O 9.5 μL。PCR擴(kuò)增的反應(yīng)條件為預(yù)變性94 ℃ 5 min,35個循環(huán),變性94 ℃ 1 min,退火50~65 ℃ 1 min,延伸 72 ℃ 1 min,最終延伸72 ℃ 10 min,短暫存放于4 ℃冰箱中用于瓊脂凝膠電泳。
表1 引物序列Table 1 Primer sequence
1.6瓊脂糖凝膠電泳 稱取0.2 g瓊脂糖干粉,倒入含有18 mL電泳緩沖液的三角燒瓶中,放置微波爐中,加熱成透明的液體,冷卻至65 ℃時(shí),加入0.2 μL的核酸染液,傾注至凝膠制作槽中,插入制膠梳,待瓊脂糖凝膠凝固,加入電泳緩沖液。拔出梳子,加入樣本,電泳1~3 h。將凝膠取出,放在含有溴化乙錠的液體中染色30 min,在紫外燈下照相記錄電泳圖譜。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.1統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)(Fisher確切概率法)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1PA的檢出情況 送檢樣本共分離出PA菌株65株,成功鑒定出46株P(guān)A,排除外周血中和膿液中PA菌株,最終納入本研究的自下呼吸道的痰液標(biāo)本中分離出的42株P(guān)A,見表2。
2.2PA對臨床上常用藥物的耐藥結(jié)果 PA對臨床上常用藥物的耐藥結(jié)果如表2所示,除阿米卡星、妥布霉素、亞胺培南和多黏菌素B外,其余藥物的耐藥率均在30.0%以上,另外環(huán)丙沙星、美羅培南和氨曲南的耐藥率達(dá)40.0%以上,對多黏菌素B的耐藥率為0,敏感率為100%。氨基糖苷類、氯喹諾酮類、碳青霉烯類和頭孢菌素組內(nèi)藥物耐藥情況比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3。
表2 PA檢測的標(biāo)本類型Table 2 Types of specimens of PA tested
表3 PA對臨床上常用藥物的耐藥情況Table 3 The resistance of PA to commonly used drugs in clinical practice (n=42,例數(shù),%)
2.3PA的耐藥基因和Ⅰ類整合子檢測 PA耐藥基因檢測結(jié)果顯示,超廣譜 β-內(nèi)酰胺酶相關(guān)耐藥基因blaPER 基因和blaTEM-1基因未檢測到,blaCTX-M-1基因陽性的有3例,攜帶率為7.1%。碳青霉烯類相關(guān)耐藥基因中未檢測到blaGES 基因,blaIMP基因陽性者8例,攜帶率為19.0%,blaOXA-1基因陽性者7例,攜帶率為16.7%。氨基糖苷類相關(guān)耐藥基因中未檢測到aac(3)-Ⅱa基因,aac(6′)-Ⅰb基因陽性患者10例,攜帶率為23.8%,ant(2″)-Ⅰa基因性患者8例,攜帶率為19.0%。外排泵基因OprD2缺失患者8例,缺失率為19.0%。Int-Ⅰ攜帶者10例,攜帶率為23.8%。
近些年隨著臨床抗菌藥物的廣泛使用和重癥患者的有創(chuàng)醫(yī)療手段的應(yīng)用,使得細(xì)菌感染類型和耐藥性有所改變,院內(nèi)感染率增加,耐藥菌大多為條件致病菌[5]。PA是臨床上常見的一種條件致病菌,在2015年發(fā)布的臨床數(shù)據(jù)中顯示,PA位于不發(fā)酵糖革蘭陰性菌分離率的前三位[6]。ICU大多為復(fù)雜大手術(shù)后患者、呼吸衰竭患者、心功能不全的患者等,部分需要呼吸輔助或有創(chuàng)的輔助治療,增加了PA的感染率。在抗菌藥物使用的過程中,PA可激活耐藥基因或突變產(chǎn)生耐藥基因使其快速適應(yīng)抗菌環(huán)境,表現(xiàn)出不同的耐藥機(jī)制[7-8]。因此了解本院ICU病房PA耐藥現(xiàn)狀和主要的耐藥基因型對臨床指導(dǎo)抗菌藥物使用和降低耐藥發(fā)生率有重要的臨床價(jià)值。本研究共納入2019年度ICU病房痰液標(biāo)本中分離出的PA菌株42株,分離PA的標(biāo)本主要來源于下呼吸道,與解澤強(qiáng)等[9]研究結(jié)果相一致。本研究中分離的PA菌株對抗菌藥物的敏感性測試顯示,對氨曲南(42.9%)、環(huán)丙沙星(40.5%)、美羅培南(40.5%)耐藥率較高,均在40.0%以上。本研究中PA對頭孢他啶的耐藥率為38.1%,明顯高于Pang等[7]研究結(jié)果顯示的頭孢他啶的耐藥率在7.80%,另外PA對慶大霉素、妥布霉素和阿米卡星的耐藥率在本研究中雖處于較低水平,但與胡付品等[6]研究的相比仍較高,因此頭孢他啶、慶大霉素、妥布霉素和阿米卡星的臨床使用應(yīng)嚴(yán)格按照指南進(jìn)行。PA對氨曲南、環(huán)丙沙星、美羅培南對的耐藥率較高,在經(jīng)驗(yàn)性治療中應(yīng)引起注意。阿米卡星和多黏菌素B對PA具有較好的抗菌活性,尤其是多黏菌素 B,就本研究結(jié)果而言,阿米卡星可作為重度PA感染的首選藥物,而多黏菌素B則作為治療PA的最后一道防線。
本研究對耐藥基因型進(jìn)行分析,超廣譜β-內(nèi)酰胺相關(guān)耐藥基因中,并未檢測blaPER、blaTEM-1基因,而blaCTX-M-1基因陽性率為7.1%,不同的PA可能產(chǎn)生的超廣譜β-內(nèi)酰胺相關(guān)耐藥基因不同,而同一菌株也可能攜帶不同的耐藥基因型。張雪青等[10]研究顯示,浙江地區(qū)某院內(nèi)分離菌株產(chǎn)生的超廣譜β-內(nèi)酰胺相關(guān)耐藥基因型主要為blaTEM 型。侯天文等[11]在河北地區(qū)及向波等[12]在廣州地區(qū)的研究顯示PA菌株中產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺相關(guān)耐藥基因型主要為blaPER型,本研究結(jié)果與以上研究結(jié)果均不一致,可能與耐藥基因型的產(chǎn)生有明顯的地域特點(diǎn)。碳青霉烯酶耐藥基因檢測中,42例菌株中共檢測到15例碳青霉烯酶耐藥基因陽性,blaIMP基因陽性率為19.0%(8例)、blaOXA-1基因陽性率為16.7%(7例)。在氨基糖苷類相關(guān)耐藥基因型檢測中aac(6′)-Ⅰb、ant(2″)-Ⅰa和aac(3)-Ⅱa基因的攜帶率依次為23.8%、19.0%和2.4%,aac(6′)-Ⅰb基因型的檢出率最高。OprD2蛋白是抗菌藥物亞胺培南進(jìn)入PA體內(nèi)的特異性通道,可與亞胺培南特異性結(jié)合,與其他β-內(nèi)酰胺類的抗菌藥物不存在交叉耐藥性,有較強(qiáng)的配體特異性[13-14]。本研究中有11例PA對亞胺培南耐藥,OprD2蛋白缺失的為8例,另外還有3例對亞胺培南耐藥的PA菌株未檢測到OprD2蛋白缺失,也可能是由其他的耐藥機(jī)制。多麗波等[15]研究顯示,廣西地區(qū)的PA外膜蛋白基因的缺失率79.30%,而本研究中OprD2蛋白缺失率僅為19.0%,有明顯的差異,可能與收集樣本差異、臨床經(jīng)驗(yàn)用藥的習(xí)慣不同或地區(qū)性差異有關(guān)。整合子是可在同種或一種細(xì)菌之間進(jìn)行傳遞的可移動遺傳元件,其本身攜帶多種耐藥基因還可通過獲取的方式獲得耐藥基因[16]。blaIMP與blaOXA-1、ant(2″)-Ⅰa、aac(6′)-Ⅰb 均為Ⅰ類整合子中攜帶的耐藥基因盒,在本研究中的檢出率為23.8%(10例),與劉珺[17]的研究結(jié)果28.57%相近,提示整合子是PA耐藥性傳播的一個主要原因之一,因此在臨床上需要及時(shí)的監(jiān)測,以免造成菌株間耐藥性傳播,給PA的臨床治療帶來麻煩[18]。
綜上所述,本研究對ICU病房分離的PA菌株進(jìn)行檢測,通過分析PA耐藥和耐藥基因型特點(diǎn),以期為臨床治療提供幫助;同時(shí)應(yīng)提高對PA耐藥性的重視,加強(qiáng)臨床監(jiān)測、控制院內(nèi)感染降低PA的感染率和耐藥率。