劉春林，陳 萍，杜燕嬌，吳清念，蔡 甜

(華南理工大學(xué)附屬第六醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣東 佛山 528200)

大腸埃希菌是引起血流感染(bloodstream infection，BSI)最常見(jiàn)的病原菌[1]。據(jù)研究[2-4]報(bào)道，第三代頭孢菌素耐藥(third-generation cephalosporin resistance，3GCR)大腸埃希菌感染發(fā)生率為40%～60%，其感染可導(dǎo)致患者住院時(shí)間延長(zhǎng)，醫(yī)療費(fèi)用增加及病死率上升，因此建立預(yù)測(cè)模型區(qū)分是否為耐藥菌株，有助于臨床提早干預(yù)，改善患者預(yù)后。本研究擬建立并驗(yàn)證3GCR大腸埃希菌BSI預(yù)測(cè)模型，為臨床治療提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性選取2014年1月—2021年12月在某院住院首次確診大腸埃希菌BSI患者494例作為研究對(duì)象。其中，2014年1月—2020年12月的434例作為建模組，2021年1—12月的60例作為驗(yàn)證組。根據(jù)是否對(duì)第三代頭孢菌素(代表性藥物：頭孢噻肟)耐藥，將研究對(duì)象分成3GCR組和第三代頭孢菌素敏感(third-generation cephalosporin sensitive，3GCS)組。BSI診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2001年衛(wèi)生部頒布的《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)(試行)》[5]；排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡<18歲，住院時(shí)間<24 h，從外院轉(zhuǎn)診患者(在外院診斷BSI)，復(fù)數(shù)感染菌等。本課題符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，且屬于回顧性研究，未對(duì)研究對(duì)象實(shí)施任何干預(yù)措施，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審查豁免知情同意。

1.2 臨床資料 通過(guò)醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)收集研究對(duì)象獲得血培養(yǎng)陽(yáng)性涂片結(jié)果前的基本資料，包括年齡、性別、基礎(chǔ)疾病、住院時(shí)間、用藥史、微生物培養(yǎng)藥敏結(jié)果、炎癥指標(biāo)等。

1.3 菌株鑒定及藥敏試驗(yàn) 采集研究對(duì)象靜脈血20 mL，分別注入BD需氧瓶和厭氧瓶各10 mL，BD9 120全自動(dòng)血培養(yǎng)儀檢測(cè)。菌株鑒定及藥敏檢測(cè)使用Phoenix100全自動(dòng)細(xì)菌鑒定藥敏儀。藥敏判定標(biāo)準(zhǔn)參照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CLSI)文件，質(zhì)控菌株為大腸埃希菌ATCC 25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853，購(gòu)自國(guó)家衛(wèi)生健康委臨床檢驗(yàn)中心。

1.4 炎癥指標(biāo)檢測(cè) 收集研究對(duì)象就診時(shí)或入院24 h內(nèi)炎癥指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)檢測(cè)采用免疫比濁法，檢測(cè)儀器AU5800，試劑由北京利德曼生化有限公司提供；降鈣素原(procalcitonin，PCT)檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫熒光法，檢測(cè)儀器VIDAS，試劑由法國(guó)生物梅里埃公司提供。

1.5 相關(guān)因素定義 基礎(chǔ)疾病包括糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、肝膽疾病、腎功能不全、心功能不全等；抗菌藥物使用情況指入院前30 d內(nèi)全身性給藥≥2 d，藥物種類(lèi)包括頭孢菌素類(lèi)、碳青霉烯類(lèi)、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑等；侵入性操作包括留置導(dǎo)尿管、中心靜脈管、氣管插管等。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象基線資料 本研究建模組434例，平均年齡(60.04±21.34)歲，男性占59.21%；驗(yàn)證組60例,平均年齡(59.23±18.63)歲，男性占63.33%，兩組基本資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組患者基本資料

2.2 建模組大腸埃希菌耐藥性比較 建模組434例中，3GCR組212例，3GCS組222例。藥敏結(jié)果顯示，建模組整體對(duì)青霉素類(lèi)、第一、二代頭孢菌素耐藥率較高(>30%)，對(duì)氨基糖苷類(lèi)、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、碳青霉烯類(lèi)耐藥率低(<10%)；3GCR組對(duì)青霉素類(lèi)、頭孢菌素類(lèi)、喹諾酮類(lèi)藥物的耐藥率高于3GCS組，但兩組對(duì)氨基糖苷類(lèi)、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、碳青霉烯類(lèi)仍保持高度活性，見(jiàn)表2。

表2 大腸埃希菌對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率(%)

2.3 建模組單因素分析 3GCR組住院日數(shù)、侵入性操作、使用頭孢菌素、PCT水平、CRP水平高于3GCS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，兩組患者年齡、性別、是否合并基礎(chǔ)疾病、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑及碳青霉烯類(lèi)抗生素使用情況比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，見(jiàn)表3。

表3 建模組患者臨床資料單因素分析

2.4 建模組多因素分析 以大腸埃希菌是否對(duì)頭孢噻肟耐藥為因變量(耐藥=1，敏感=0)，將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的變量進(jìn)行l(wèi)ogistic回歸分析，結(jié)果顯示，侵入性操作(OR=19.482，95%CI：11.434～33.194)、使用頭孢菌素(OR=1.843，95%CI：1.070～3.173)、高水平PCT(OR=1.272，95%CI：1.159～1.396)和高水平CRP(OR=1.006，95%CI：1.002～1.011)是發(fā)生3GCR大腸埃希菌BSI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表4。

表4 建模組logistic回歸分析

2.5 3GCR預(yù)測(cè)模型的建立及驗(yàn)證 依據(jù)建模組篩選的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，應(yīng)用R軟件建立預(yù)測(cè)模型，見(jiàn)圖1。采用Hosmer-Lemeshouw法檢測(cè)評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型的擬合優(yōu)度，結(jié)果顯示，建模組P=0.562，驗(yàn)證組P=0.742，該模型有較好的擬合度。建模組、驗(yàn)證組列線圖的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.883(95%CI：0.851～0.914)、0.857(95%CI：0.807～0.907)，顯示該模型有較好的區(qū)分度，見(jiàn)圖2。通過(guò)繪制決策曲線分析顯示該預(yù)測(cè)模型價(jià)值較高，見(jiàn)圖3。

圖1 預(yù)測(cè)3GCR大腸埃希菌的列線圖

圖2 建模組和驗(yàn)證組列線圖的ROC曲線分析

圖3 建模組和驗(yàn)證組列線圖的決策曲線分析

3 討論

研究[6-7]顯示，3GCR大腸埃希菌的耐藥機(jī)制主要包括產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases，ESBLs)、AmpC酶和主動(dòng)外排等，其中，國(guó)內(nèi)以ESBLs基因CTX-M型為主。因此，本研究選擇頭孢噻肟耐藥大腸埃希菌，數(shù)據(jù)可能更具代表性。藥敏結(jié)果顯示，BSI大腸埃希菌對(duì)青霉素類(lèi)、第一/二代頭孢菌素耐藥率較高(>30%)，對(duì)氨基糖苷類(lèi)、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、碳青霉烯類(lèi)耐藥率較低(<10%)；3GCR組對(duì)青霉素類(lèi)、頭孢菌素類(lèi)、喹諾酮類(lèi)藥物的耐藥率高于3GCS組，與相關(guān)報(bào)道結(jié)果[8-9]基本一致。

本研究中，相比3GCS組，侵入性操作和使用頭孢菌素的比例在3GCR組更高，同時(shí)可觀察到高水平炎癥指標(biāo)。logistic回歸分析顯示，侵入性操作、使用頭孢菌素、PCT和CRP，能夠預(yù)測(cè)3GCR細(xì)菌。Moghnieh等[10]報(bào)道，發(fā)熱伴粒細(xì)胞缺乏血液病BSI患者接受廣譜抗生素治療療程≥4 d更容易產(chǎn)生3GCR細(xì)菌。在社區(qū)獲得性大腸埃希菌BSI人群中，3GCR菌株的危險(xiǎn)因素包括住院史、過(guò)去15 d內(nèi)抗菌藥物的使用和留置導(dǎo)管等[11]。此外，Sunjaya等[12]報(bào)道，自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎患者中，3GCR細(xì)菌與醫(yī)院感染、近期抗生素的使用和肝癌有關(guān)。這些結(jié)果均提示，患者接受侵入性操作、用藥史與3GCR細(xì)菌感染密切相關(guān)。

基于侵入性操作、使用頭孢菌素類(lèi)抗生素、PCT和CRP四個(gè)指標(biāo)，本研究應(yīng)用R軟件建立列線圖，并預(yù)測(cè)3GCR大腸埃希菌BSI AUC為0.883，驗(yàn)證組AUC為0.857，具有一定的實(shí)用價(jià)值。模型參數(shù)獲取容易，列線圖直觀，能夠?qū)颊哌M(jìn)行分層與治療。Tang等[13]報(bào)道，預(yù)測(cè)BSI惡性腫瘤患者的死亡評(píng)分指標(biāo)包括高Pitt菌血癥評(píng)分和抗菌藥物的不適當(dāng)使用等，預(yù)測(cè)模型AUC為0.876。基于男性、機(jī)械通氣、用藥史等指標(biāo)的模型能夠預(yù)測(cè)患者感染碳青霉烯耐藥革蘭陰性桿菌的風(fēng)險(xiǎn)[14]，而基于血培養(yǎng)結(jié)果陽(yáng)性時(shí)間的模型能夠較好地預(yù)測(cè)大腸埃希菌BSI患者的預(yù)后[15]，AUC為0.837。本研究加入炎癥指標(biāo)CRP、PCT建立預(yù)測(cè)模型，首先因?yàn)閮烧呤桥R床常見(jiàn)炎癥指標(biāo)，尤其是PCT，對(duì)BSI有重要鑒別診斷價(jià)值[16]，對(duì)鑒別是否為耐藥菌也具有一定的價(jià)值[17-18]；其次，CRP和PCT在臨床實(shí)驗(yàn)室較為普及，主要采用量子點(diǎn)標(biāo)記技術(shù)、酶聯(lián)免疫熒光法、免疫比濁法等，出具報(bào)告時(shí)間<1 h，能夠滿足臨床需求[19]。

本研究也存在不足之處。第一，本研究采用的是回顧性方法，臨床資料的收集可能存在偏倚；第二，模型僅進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證且樣本量較小，后續(xù)仍需增加樣本量、多中心驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。

綜上所述，本研究基于侵入性操作、使用頭孢菌素、CRP和PCT水平建立預(yù)測(cè)是否為耐藥菌的模型，可能對(duì)早期經(jīng)驗(yàn)治療更有幫助，有助于臨床醫(yī)生快速對(duì)患者進(jìn)行分層，給予適當(dāng)抗生素治療，提高治愈率，同時(shí)減少耐藥菌產(chǎn)生。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。