ICU 小型病房可有效控制耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的传播
ICU 小型病房可有效控制耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的传播https://mp.weixin.qq.com/s/0N2rah26V32xCZF2CUv0Cg
原创 刘雅丛 SIFIC感染循证资讯 2022-10-24 20:00 发表于江苏
收录于合集
#感染风险因素14个
#耐药菌18个
石家庄市人民医院 刘雅丛 编译
背景
2017 年，世界卫生组织 (World Health Organization, WHO) 将耐碳青霉烯类肠杆菌 (carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE) 列为全球最具威胁的耐药细菌之一，尤以耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌 (carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae, CRKP) 为主。有研究报道，CRKP 约占 CRE 感染的 64%。
CRKP 可引起包括血流感染 (bloodstream infections，BSIs)、尿路感染 (urinary tract infections, UTIs)、腹腔感染 (intra-abdominal infections, IAIs)、中枢神经系统感染 (central nervous system infections, CNS) 等在内的多种类型的感染，其发病率和死亡率均较高。
监测数据显示，在医院感染频发的重症监护病房 (intensive care unit, ICU) 内，CRKP 感染率约为 20.8%-48.1%，明显高于其他临床科室。CRKP 传播主要是通过肺炎克雷伯菌克隆群 CG258 的扩增进行的，常见的序列类型为 ST258 和 ST11。分子流行病学研究发现，ST11 是中国 ICU 内的主要克隆株。
CRKP 对多种抗生素均表现出耐药性，因而预防 CRKP 的传播至关重要。早在 1996 年，美国疾病控制与预防中心就建议实施小型病房和隔离衣、手套等接触性预防措施来防止包括 CRKP 在内的多重耐药菌感染。但在患者拥挤、侵入性手术较多和抗生素消耗较高的 ICU，防控措施的实施常不到位。
在中国，ICU 通常设计为可同时容纳 20-30 名患者的大病房，且床位间隔较近，可能导致医疗保健相关感染 (healthcare associated infection, HAI) 的发生。
作者团队通过全基因组测序 (Whole-genome sequencing, WGS) 分析 CRKP 感染的暴发和传播，探究 ICU 小型病房在预防 CRKP 传播中的作用。
方法
以 2015 年 2 月-2019 年 12 月期间浙江大学第一附属医院 ICU 内一位 CRKP 肠道定植患者 (小型病房) 及同期 CRKP 感染患者为研究对象，前瞻性观察该患者体内 CRKP 的携带和传播情况，并回顾性调查同期 ICU 内 CRKP 感染患者 HAI 类型，包括 BSIs、UTIs、IAIs、CNS 等。
通过全基因组测序 (WGS) 和基因组分析对 CRKP 菌株进行鉴定，通过系统发育分析及构建传播图谱来探究 CRKP 在 ICU 内的传播。
此外，还对菌株进行了药敏试验 (antimicrobial susceptibility testing, AST)、抗菌素耐药性 (antimicrobial-resistance, AMR) 和毒力基因分析。
相关定义：
CRKP-HAI：入院后超过 48 小时发生的感染，且临床标本 CRKP 培养阳性。
CRKP-HAI 暴发：一个月内在 ICU 发生 3 例以上 CRKP 感染。
CRKP-HAI 克隆暴发：由单个 CRKP 克隆菌株引起的 HAI 暴发。其中，单个 CRKP 克隆菌株是指 CRKP 菌株核心基因组单核苷酸多态性 (core genome single-nucleotide polymorphism, cgSNP) 小于 25。
结果
CRKP-HAIs 的发生https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
共观察到 65 次 CRKP-HAIs 的发生。其中，小型病房患者发生了两次由 CRKP 引起的 BSI；同期，ICU 还有 63 例 CRKP-HAIs 确诊患者，HAIs 类型主要为 UTIs(23, 36.5%)，其次为 BSIs (21, 33.3%)，IAIs(14, 22.2%)，呼吸道感染 (3, 4.8%) 和 CNS(2, 3.2%)。此外，还观察到 7 次 CRKP-HAI 的暴发。
菌株鉴定及 CRKP 在 ICU 的传播https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
共收集到 95 株 CRKP 菌株，其中，32 株来自小型病房患者，WGS 检测结果显示有 25 株 ST11 和 7 株 ST37；63 株来自其他患者，WGS 检测发现有 51 株 ST11、4 株 ST660、4 株 ST15，ST893、ST152、ST1 及未知类型各 1 株。
基于 cgSNP 的系统发育分析结果显示：ST11 进化树中有 3 个进化支 (A: n = 48; B: n = 24; C: n = 4)。A 支 (LZQ41) 和 B 支来自小型病房患者，A 支 (除 1 株 LZQ41 外) 和 C 支来自其他患者。
在小型病房患者身上收集到的 32 株 CRKP 中，除引起两次 BSI 的两株 ST11 菌株外，其他菌株均为肠定植菌。系统发育分析发现，与该患者的其他分离株相比，位于分支 A 的 ST11 分离株 (LZQ41) cgSNP 中位数和四分位数范围为 275 (268-278)，说明 LZQ41 可能是来自 ICU 其他患者的临时定植。
此外，研究期间未从其他患者中分离出 ST37 CRKP。这一结果表明，小型病房患者的 BSI 分离菌株和肠道定植菌株均未引起 ICU 内 CRKP 的传播。
CRKP-HAI 克隆在 ICU 的传播途径https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
研究共监测到 5 个 CRKP 菌株克隆传播事件，包括两次克隆暴发 (A1, A2)，共涉及 20 个菌株，但均与小型病房患者无关。结合 WGS 检测结果和患者临床信息，构建了 CRKP 菌株克隆传播图谱 (图 1)。
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A1 克隆暴发发生于 2015 年 2 月 26 日至 3 月 18 日，共包括 4 名患者，持续了 22 天，从病房 2-B7(BSI) 开始传播到病房 1-B2(BSI) 和病房 2-B5(BSI)；之后在 1 号病房内从 1-B2(BSI) 传播到 1-B3(IAI)。
A2 克隆暴发发生于 2018 年 1 月 22 日至 5 月 15 日，包括 5 名患者，持续了 113 天，从病房 2-B6(UTI) 开始传播到病房 2-B5(BSI) 和病房 1-B1(IAI)；之后由 2-B5(BSI) 传播到 3-B10(UTI)，由 1-B1(IAI) 传播到 2-B7(UTI)。
ST11-CRKP 的耐药性 (AMR) 分析和药敏试验 (AST)https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
AMR 基因分析和 AST 分析结果表明，ST11 进化树 A 支 (除小型病房患者分离株 LZQ41 外) 比 B 支 (小型病房患者分离株) 携带更多的 AMR 基因 (P<0.05)，A 支中的 AMR 基因对氨基糖苷类抗生素表现出耐药性，具有更广泛的表型。
2018 年和 2019 年分离的菌株大多携带氨基糖苷类耐药基因，提示 ICU 内 ST11-CRKP 处于持续动态的进化过程中。
与 A 支相比，B 支倾向于携带喹诺酮类耐药基因 oqxA 和 oqxB。C 支携带的 AMR 基因和抗性表型与 A 支相似。
ST11-CRKP 的毒力基因分析https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
毒力基因分析结果显示，ST11 进化树 A 支 (除小型病房患者分离株 LZQ41 外) 比 B 支 (小型病房患者分离株) 携带更多的获得性铁载体和高黏液性基因 (如 entC, entE, entF, ybtA, ybtE, ybtP, ybtS, ybtT, ybtU, rmpA, rmpA2 等) (P<0.05)。
与 A 支相比，B 支携带了更多的普鲁兰酶基因 (pul)，该基因与碳水化合物的代谢有关。C 支的毒力基因谱与 A 支相似，但不携带高毒力基因 (如 iucA、iucC、rmpA、rmpA2 等)。这些数据表明，A 支可能具有更高的毒力。
结论
在 ICU 小型病房长期住院的 CRKP 患者，未引起 CRKP 传播及感染暴发。
将 ICU 小型病房布局与多重耐药菌感染的规范防控措施相结合，可有效减少 CRKP 的传播。
优势和局限性
优势https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
目前关于病房大小本身对 CRKP 传播的研究较少，且多数研究集中在观察耐药细菌流行率的变化，而没有分析小型病房对减少包含 CRKP 在内的多重耐药菌感染传播的具体机制，尤其缺乏通过高分辨率基因组方法证实其传播的研究。作者团队通过全基因组测序分析了 CRKP 感染的暴发和传播，明确了 ICU 内小型病房在预防 CRKP 传播中的作用。
局限性https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/K7ezGvOmDkxWI3zCOicSK12iafIkLlpdukNiap00ZPJzFl03bRfT2zvMRUGfkvCsyImsxWMKic5RtXFOSrMzicPDTIA/640?wx_fmt=png
(1) 作者团队回顾性分析了 ICU CRKP-HAIs，但无法确定其他感染控制措施的影响。未来应开展前瞻性研究，进一步探究影响 CRKP 传播的因素。
(2) ST11-CRKP 的耐药性和毒力相关基因的差异并不能解释 A 支在 ICU 的流行。虽然 A 支具有高毒力基因，但 B 支中的 oqx 基因可促进其在环境中的生存，也利于在医院传播。未来有必要对与不同支系遗传优势相关的基因进行研究。
参考文献Chi X, Meng X, Xiong L, et al. Small wards in the ICU: a favorable measure for controlling the transmission of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae. Intensive Care Med. 2022 Sep 21. doi:10.1007/s00134-022-06881-0.
题图https://ts1.cn.mm.bing.net/th/id/R-C.46a620e69e8d1c5f496fdfbd63fdf36d?rik=KXXaaazJqR%2fygw&riu=http%3a%2f%2ffile.zhuyitai.com%2fueditor%2f201612%2f20161221%2fee5af00853744d0fb2cab0e73ac20fb2.jpg&ehk=ARoXi7Qar%2feymR3omx3c6M7ro8qrEUmBOPHgzuUJCbc%3d&risl=&pid=ImgRaw&r=0
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