烧伤患者抗碳青霉烯类抗生素肺炎克雷伯菌感染的再认识及抗菌治疗策略
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抗碳青霉烯类抗生素肺炎克雷伯菌(CRKP)在烧伤病房的检出及流行，已成为烧伤抗感染治疗中十分棘手的问题。因此，有必要进一步认识CRKP感染的流行病学、易感因素、临床特征及治疗策略。应用药代动力学和药效学理论，制订CRKP感染时抗菌治疗及联合用药的原则、实施恰当的剂量策略，显得尤为重要。治疗CRKP感染常用抗菌药物包括多黏菌素、替加环素、磷霉素和碳青霉烯类抗生素。为有效地抑制和防止CRKP的传播，感染控制管理措施中必须整合接触隔离、主动筛选和环境消毒。
碳青霉烯类抗生素耐受β内酰胺酶水解能力强，多年来一直被用作治疗肺炎克雷伯菌感染的首选药物。但伴随着碳青霉烯类抗生素在临床上的广泛应用，抗碳青霉烯类抗生素肺炎克雷伯菌(CRKP)相继出现。除了抗菌谱范围内1、2类抗菌药物(主要指多黏菌素和替加环素)外，CRKP几乎对所有类别抗菌药物不敏感。肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药率近几年逐渐上升，并呈流行趋势，以上海市、北京市及河南省等15个地区增长明显[1]。虽然存在地区差异，但各地烧伤病房CRKP检出率明显提高，直逼铜绿假单胞菌、鲍氏不动杆菌。烧伤患者发生CRKP血液感染后病死率极高，成为当前国内烧伤感染领域十分棘手的问题。
1 肺炎克雷伯菌的流行与临床特征
中国细菌耐药监测网数据显示，我国肺炎克雷伯菌中对美罗培南耐药的检出率由2014年的13.4%上升至2017年的24%。笔者单位(上海交通大学医学院附属瑞金医院)2017年肺炎克雷伯菌对美罗培南耐药的检出率为28.9%，对亚胺培南耐药的检出率为27.6%；同期医院烧伤科病房肺炎克雷伯菌对美罗培南耐药的检出率为76.6%，对亚胺培南耐药的检出率为74.6%。烧伤病房的感染与耐药问题尤其突出，虽然尚缺乏大样本的流行病学数据。
1.1 细菌的来源问题
肺炎克雷伯菌是条件致病菌，也是目前医院内感染的主要细菌。应用染色体基因组学技术，密歇根大学医院对ICU及肿瘤病区的1 765例入院时及住院期间发生肺炎克雷伯菌感染的患者进行了研究，结果显示感染者的菌株80%来源于自身携带的定植菌；墨尔本医院对498例ICU患者的细菌采样、鉴定、跟踪随访，显示感染者中50%的肺炎克雷伯菌来源于自身定植[2]。而上述这些自身携带的肺炎克雷伯菌绝大多数定植在胃肠道。由此推测，正常人群胃肠道可能是肺炎克雷伯菌潜在的感染源和载体[3]。上述研究提示，肺炎克雷伯菌感染中，细菌的来源可能是多途径的，不能简单地全部归咎于院内获得性感染。当然，病房环境细菌污染及交叉感染等因素毋庸置疑。对烧伤患者而言，感染细菌的溯源将会是十分有意义的工作，包括入院时筛查，创面、有创导管、血液、气道分泌物等反复多次检测及基因分型，同期病房内医疗用品、生活用品的采样检测等等。上述数据的获得及分析将对耐药菌的传播防控工作提供极为重要依据，甚至有可能阻断外源性传染源。
1.2 分子流行病学特点
充分了解CRKP的分子流行病学特点及耐药特征、把握其流行趋势，将为临床感控实施和正确合理选择有效药物提供指导。
碳青霉烯酶的出现是导致肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药性增强的主要原因[4]。按照Ambler分类法，碳青霉烯酶可进一步分为A、B、D 3类。A类碳青霉烯酶中的KPC－2、KPC－3是中国大陆临床最常见基因型。近年来，产B类碳青霉烯酶NDM－1菌株的迅速出现以及广泛传播引起了人们的关注。产NDM－1的肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类等β内酰胺类药物以及氨基糖苷类药物普遍耐药，而仅对替加环素和多黏菌素敏感[5]。D类碳青霉烯酶中OXA－48对碳青霉烯类以及青霉素有较强的水解作用。以往认为OXA－48主要存在于鲍氏不动杆菌和铜绿假单胞菌中，且以欧洲流行为主。2015年孙景勇等研究者首先报道了笔者单位烧伤患者创面上分离到同时含有NDM－1和OXA－48 2种基因的肺炎克雷伯菌[6]。2016年笔者通过对29株来自烧伤病房的CRKP检测显示：17株携带NDM－1，11株携带OXA－48；11株同时携带NDM－1和OXA－48[7]。携带NDM－1和/或OXA－48细菌不仅可以水解目前所有的碳青霉烯类抗生素，而且具有很强的传播性，易引起局部疫情暴发和大范围流行。因此，肺炎克雷伯菌分子流行病学的监测十分必要，并需要将结果及时上报医院相关部门以便采取相应防控措施。
肺炎克雷伯菌感染与流行在综合性医院内有相对集中的趋势，CRKP主要分布于ICU、烧伤病房或肿瘤科、神经外科和老年病房[8]。对上述提及的来自笔者单位烧伤病房2个病区29株CRKP进行脉冲场凝胶电泳(PFGE)分型时表明，一个病区13株CRKP中的7株属于B型，另一个病区16株CRKP中的8株属于A型，且同一PFGE谱型内均未见明显亚型存在(另文发表)。结果提示，在某一段时间跨度内，烧伤病房内的CRKP菌株可能存在某型的耐药克隆传播；即便在同样的科室，不同病区内的耐药克隆株也可能不尽相同。这样的现象应引起高度关注。笔者建议定期采集病房环境、病房物品的微生物样本，与同期来源于患者的微生物样本做同源性比较，有助于了解耐药菌传播的源头。
1.3 烧伤病房感染的特征
临床分离到肺炎克雷伯菌后，首先应区分感染与定植，原则上只有感染的患者才需要使用抗菌药物治疗，但区分感染与定植往往是困难的。在耐药革兰阴性菌中，鲍氏不动杆菌、铜绿假单胞菌和嗜麦芽窄食单胞菌定植的概率较高，特别是痰标本分离到上述细菌时定植的可能性更大，而肺炎克雷伯菌等肠杆菌科细菌的致病性较强，定植概率相对较低，临床标本分离到耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(CRE)时应引起足够重视[8]。严重烧伤患者具备了CRE感染的高危因素，包括创面坏死组织存在、免疫力低下、广谱抗菌药物的长期使用、入住ICU、反复手术及有创导管留置等，如果在其创面上或气道内等多次检出肺炎克雷伯菌及相同耐药表型时，即使患者没有全身严重感染的临床表现，也建议在加强创面局部处理(换药、手术治疗等)的同时，依据细菌药物敏感试验结果选用针对性抗菌药物，且要联合用药。烧伤创面分泌物分离到CRKP需特别注意，尤其是创面附近存在有创性导管，如深静脉导管、气管套管等。一旦肺炎克雷伯菌入血，病死率很高。因此，当深静脉导管培养阳性时，临床上的处理应该等同于血液培养阳性。严重烧伤患者，包括吸入性损伤，需要较长时间使用呼吸机的，特别要注意在烧伤ICU这样环境下呼吸机相关性肺炎(VAP)的发生，定期的细菌学监测和影像资料对比是必要的，具体处理方法可以参见《2016美国传染病协会/美国胸科协会成人医院内获得性肺炎和VAP管理临床实践指南》[9]。
2 抗菌药物与治疗策略
2.1 CRKP抗菌治疗原则
不充分的抗菌药物暴露是耐药菌产生的重要原因[8]。因此，如何充分应用药代动力学和药效学(PK/PD)理论并结合烧伤患者感染的特点来指导耐药菌感染时抗菌药物的合理应用，显得至关重要。除了选择正确的抗菌药物之外，实施恰当的剂量策略(剂量和实施方法)，将会极大地影响临床疗效。(1)根据药物敏感试验结果尽量选择敏感抗菌药物，或选择呈中介或接近中介敏感或有较小抑菌圈的抗菌药物。除了药物敏感试验结果外，还需要了解其MIC值。临床医师要掌握主要抗菌药物的"折点"解读。折点是现代微生物实验中一个重要部分，用它来定义菌株对抗菌药物的敏感性和耐药性。折点可以用浓度(mg/L或μg/mL)或抑菌圈直径(mm)来表示。通常情况下，所有的药物敏感试验均需要折点(或称为解释标准)来将实验结果解释为敏感、中介或耐药。(2)联合用药，耐药革兰阴性菌感染强调联合使用抗菌药物[8]。联合用药的药物要求在体外试验中呈协同或累加作用。一般推荐替加环素或多黏菌素为基础药物的二联治疗方案，联合药物主要有碳青霉烯类抗生素、氨基糖苷类抗生素和磷霉素，或替加环素＋多黏菌素＋碳青霉烯类抗生素的三联治疗方案。(3)根据PK/PD原理优化给药方案。对于时间依赖性抗菌药物，主要评价指标为T>MIC，即杀菌活性与药物浓度超过细菌MIC的持续时间有关。而浓度依赖性抗菌药物对致病菌的杀菌效力取决于峰浓度，与作用时间关系不密切，提高此类抗菌药物疗效的策略主要是提高血药峰浓度。评估此类药物的PK/PD参数主要为最大血药浓度/MIC(Cmax/MIC)比值或24 h时间－浓度曲线下面积/MIC(AUC24/MIC)。(4)积极处理原发疾病。对于危重烧伤患者而言，积极处理创面，包括创面感染的控制、及时的手术修复，以及全身营养支持及免疫调理，都是必不可少的。
2.2 治疗CRKP核心抗菌药物
2.2.1 多黏菌素
CRKP对多黏菌素(多黏菌素B、多黏菌素E)的体外敏感度较高，耐药率极低，是治疗CRKP的核心药物之一。常用的多黏菌素B是硫酸盐，多黏菌素E为甲磺酸盐。尽管多黏菌素B和多黏菌素E具有相似的体外抗菌活性，但它们在药理学上存在不同。多黏菌素B经静脉直接以其活性形式给药，而多黏菌素E以其前体药物甲磺酸黏菌素形式给药，后者转化为活性黏菌素形式的过程是缓慢而不完全的，且在患者间的变异很大；使用甲磺酸黏菌素作为起始治疗，即使给予负荷剂量，其血浆黏菌素浓度仍然增加缓慢[10]。多黏菌素B不是以前体形式给药，因此不存在这些问题。此外，甲磺酸黏菌素的维持剂量需要根据肾功能进行调整。然而，即使是对于某一特定的肌酐清除率，使用某一特定剂量的甲磺酸黏菌素获得的血浆黏菌素都存在极大的患者间差异，这使得做出剂量选择十分困难。相反地，多黏菌素B不受肾功能的影响，即使在很宽的肌酐清除率范围内，患者间血药浓度的差异都很小。尽管多黏菌素E(以甲磺酸黏菌素形式给药)和多黏菌素B都存在潜在的肾毒性，但最近报道认为肾毒性主要与制剂本身的纯度、给药剂量和间隔有关，肾毒性并没有以往报道的严重；甲磺酸黏菌素肾毒性不良反应的发生率高于多黏菌素B[11,12]。至于神经毒性，最近20年中未检索到关于多黏菌素导致神经肌肉阻滞或呼吸暂停的报道[13]。最新的研究表明，对于脓毒症，多黏菌素B和多黏菌素E的治疗效果是有差异的，多黏菌素B硫酸盐的效果最好[14]。
多黏菌素E和多黏菌素B为浓度依赖型的抗生素，它们的治疗窗狭窄，肾毒性作用是限制其剂量的主要不良反应。这些特点强烈支持对血药浓度进行监测，以助于优化个体患者的治疗剂量[10]。多黏菌素的联合用药问题：以目前批准的剂量可能无法达到足够的多黏菌素血药浓度，因此，单用一种多黏菌素治疗的有效性并不可靠，尤其是由MIC接近当前折点的病原体引起的感染；CRKP对于多黏菌素的异质性耐药较为常见，针对CRKP异质性耐药可以选择联合用药[15]。多黏菌素和很多抗生素有协同作用，包括替加环素、碳青霉烯类抗生素、磷霉素等，其机制可能是由于多黏菌素对细菌外膜具有快速穿透性，可使其他抗菌药物穿透外膜进入细菌细胞内，以达到杀灭细菌的作用[16]。笔者认为，对于依赖迅速达到可靠活性抗菌血药浓度的严重感染，多黏菌素B似乎是更好的选择。2017年12月多黏菌素B静脉制剂开始在国内上市。目前尚缺乏该制剂对烧伤患者CRKP血流感染治疗的临床资料与评价。
临床研究显示，将甲磺酸黏菌素通过呼吸道给药，其中肺上皮细胞内液中的浓度远高于血浆浓度；与静脉注射相比较，雾化吸入甲磺酸黏菌素，痰中黏菌素浓度高于血浆[10]。将多黏菌素靶向输送到气道，最大化其在呼吸道肺部中的浓度，而最小化血浆浓度，这对于烧伤后呼吸道、肺部CRKP感染的患者，可能会有比较好的临床应用前景。但雾化剂类型、剂量、是否联合用药、疗效的评估等实际应用问题，都有待于解决。
2.2.2 替加环素
替加环素抗菌谱广，它对某些多药耐药细菌能够发挥其他抗感染药物不可替代的作用。2012年该药在我国上市以来，临床上主要用于泛耐药鲍氏不动杆菌和CRE所致的呼吸道、皮肤软组织及腹腔等感染。CRKP对替加环素的敏感性较好，为治疗CRKP的核心药物之一。体外联合药物敏感试验显示，替加环素与多黏菌素联合对肺炎克雷伯菌感染多呈协同作用，联合应用治疗CRKP感染患者的病死率明显低于单用[17]。由于组织分布广，血药浓度低，替加环素不宜单药治疗血流感染。对于多药耐药菌引起的血流感染，除了需与其他抗菌药物联合使用外，还建议增加给药剂量，推荐为100 mg每12小时1次静脉滴注。研究提示，增加替加环素的给药剂量可提高其治疗重症感染或难治性感染的疗效[18]。临床报告显示，替加环素大剂量应用能明显增加疗效，但有待于进一步临床资料积累[19]。药物主要不良反应为胃肠道反应。烧伤临床CRKP血流感染时，替加环素使用剂量的问题值得商榷。笔者的临床体会是，50 mg每12小时1次的推荐剂量静脉给药，对控制严重烧伤患者CRKP血流感染，似乎疗效欠佳，但目前尚无客观的数据资料。需要注意的是，如果药物使用剂量超过了国家药物药品说明书和药典的推荐剂量，使用前必须要充分权衡利弊，考虑患者病情的严重程度、致病菌的耐药性、代谢和器官功能状态、能够获得的药物和合并用药情况等，需与患者家属充分沟通，并得到主管医疗行政部门审批及备案后才能做出决定。
2.2.3 磷霉素
发现于1969年的磷霉素，为广谱杀菌剂，组织分布广泛，尿液浓度最高，可穿透生物膜，以往主要用于治疗急性非复杂性尿路感染。CRE对磷霉素体外敏感率高。有资料提示，在48例CRKP或多药耐药铜绿假单胞菌的ICU感染患者中，静脉应用磷霉素并与多黏菌素E或替加环素联合治疗的临床有效率为54.2%，细菌清除率为56.3%[8]。磷霉素的给药剂量为8 g每8小时1次或6 g每6小时1次静脉滴注。静脉使用最常见的不良反应为低血钾。磷霉素单用可以在疗程中出现耐药，通常与多黏菌素、替加环素、碳青霉烯类抗生素和氨基糖苷类抗生素等联合治疗。磷霉素与碳青霉烯类抗生素、多黏菌素等的联合应用，对CRKP导致的血流感染有协同治疗作用[20]。作为"老药新用"，磷霉素在烧伤感染治疗中发挥的作用值得临床关注。
2.2.4 碳青霉烯类抗生素
碳青霉烯类抗生素通常不单独用于CRE感染的治疗，而是与其他抗菌药物联合使用，发挥其协同效应[21]，如碳青霉烯类抗生素与多黏菌素联合对肺炎克雷伯菌感染多呈协同作用。对于烧伤重症患者，根据PK/PD指导碳青霉烯类药物用于治疗CRKP，并采取相应用药策略。研究表明，碳青霉烯类药物在重症患者中的中央室分布容积增大，可能导致药物浓度下降；系统性炎症反应导致毛细血管通透性增加，体液流入细胞外间隙；脓毒症导致抗菌药物分布容积增加，药物分布至第三间隙[22]。这些变化都提示，有必要增大药物的使用剂量。碳青霉烯类药物为时间依赖性抗生素，增加剂量、延长输注时间及缩短给药间隔时间，均可能取得更好的临床效果。一般认为，当碳青霉烯类抗生素对CRKP的MIC<8 mg/L时可以选用，当MIC>16 mg/L时应避免使用，而MIC在8～16 mg/L时应斟酌使用。但上述内容缺乏大样本的临床数据支持。联合治疗时，碳青霉烯类抗生素剂量上可达到每次2 g每8小时给药1次或每次1 g每6小时给药1次，每次输注时间可延长至3～4 h，联合的药物包括多黏菌素、替加环素、氨基糖苷类抗生素、磷霉素等。上述内容解释了针对烧伤患者CRKP感染，虽然药物敏感试验结果提示其对亚胺培南和/或美罗培南耐药，临床上仍然给予治疗性用药的原因。
3 医院内感染控制措施
对高危患者实施严格的细菌学监控和干预措施，能有效控制包括CRKP在内的CRE传播。在烧伤病房，CRKP感染的防控除了规范日常医疗操作、减少各种危险因素(如深度创面及早的手术治疗等)、细菌学监测和病房消毒隔离、严格执行抗生素分级管理制度外，还需要协同医院的检验部门、院内感染办公室、医务处等职能部门，多层面、多方位开展下列工作。
临床微生物实验室：快速检测、快速报告、信息共享，检测报告中可增加推荐意见。例如，双侧血微生物培养(＋)，快速鉴定为肺炎克雷伯菌，需进一步鉴定是否为CRKP。如果是，则报告的信息系统：(1)可增加注释，CRKP为广泛耐药菌，几乎对所有抗菌药物耐药，仅对替加环素和多黏菌素敏感，病死率高、治疗用药有限。(2)增加建议用药及联合用药，如使用以多黏菌素为核心的联合方案，与碳青霉烯类抗生素或替加环素、磷霉素等联合应用，碳青霉烯类抗生素中介或低耐时可以增加用药次数和剂量、延长输注时间。(3)微生物检测报告发布的同时，电子病史界面上进行重要提醒，即注意洗手、消毒隔离、防止播散等。
感染控制团队：建立医院、科室2级医院内感染控制团队，包括医师、护士及行政人员的参与，要求责任到位，制度细化。其中，关于CRE接触隔离的几点说明：(1)如有可能，将患者安排在一间单独病房。(2)如果没有单独的病房，则对多药耐药患者进行集中护理，集中护理并不放弃手卫生和其他感染预防措施。(3)进入病房时穿戴手套和防护服，退出时脱去手套和防护服。(4)医护人员应对接触隔离相关的益处和可能的不良反应有一个完整的认识。接触隔离的患者应继续接受与非接触隔离患者同等水平和质量的护理。(5)专门配备专用的诊疗器械，如血压计的袖套、听诊器等。(6)建立中止接触隔离的制度规范。即在不使用抗菌药物的情况下，3次或以上检测显示病原体已被清除，可以结束隔离。
医院的CRE防控具体行动计划：综合性医院需要设立医院内感染防控的相关管理部门，并设定重点监测目标，如ICU、烧伤病房、血液科病房等。监测内容包括主动筛查和日常检查；每天审查实验室结果，以识别出分离到CRE菌株的科室及患者，同时通过医院感染实时监测系统进行自动分辨、警示和标识。
4 总结
CRKP已成为严重烧伤患者感染的重要病原菌，一旦导致血流感染，通常很快出现脓毒症及脓毒性休克表现，病死率很高。针对烧伤感染，除了外科的处理手段外，目前仍主要依赖抗生素治疗。而就CRKP在内的泛耐药细菌而言，现有抗菌药物治疗效果越来越有限。结合分子流行病学检测技术的医院内感染控制措施、以PK/PD为基础的抗菌药物给药模式，在控制耐药菌产生和临床感染治疗中将发挥积极作用。而对于临床难治性细菌感染，包括其形成的细菌生物膜，噬菌体的应用则不失为一种及时有效的治疗手段[23,24]，陆军军医大学(原第三军医大学)第一附属医院全军烧伤研究所及上海交通大学医学院附属瑞金医院灼伤整形科已经开展了噬菌体治疗烧伤耐药菌的前期探索工作。
引用: 向军, 郇京宁. 烧伤患者抗碳青霉烯类抗生素肺炎克雷伯菌感染的再认识及抗菌治疗策略 [J] . 中华烧伤杂志, 2018, 34(11) : 790-795.