2013铜绿假单胞菌下呼吸道感染诊治专家共识

2013铜绿假单胞菌下呼吸道感染诊治专家共识中华医学会呼吸病学分会感染学组铜绿假单胞菌假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa，P.aeruginosa，PA）是一种革兰阴性杆菌，也是临床最常见的非发酵菌，在自然界广泛分布，可作为正常菌群在人体皮肤表面分离到，还可污染医疗器械甚至消毒液，从而导致医源性感染，是医院获得性感染重要的条件致病菌，具有易定植、易变异和多耐药的特点。下呼吸道是院内感染最常见的发生部位，主要包括支气管扩张、慢性阻塞性肺疾病（COPD）合并感染和肺炎，由多重耐药PA（multidrugresistantPaeruginosa，MDR-PA）引起的下呼吸道感染病死率高，治疗困难，因此规范PA肺部感染的诊断和治疗具有重要意义。一、微生物学特点假单胞菌属为需氧、有鞭毛、无芽孢、无荚膜的革兰阴性杆菌，和不动杆菌属、黄杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌等共同构成非发酵糖（Nonfermenters）革兰阴性杆菌，是常见的条件致病菌，特别是医院感染的主要病原之一。PA是假单胞菌的代表菌株，占所有假单胞菌感染的70%以上。PA呈球杆状或长丝状，宽约0.5-1.0µm，长约1.5-3.0µm。一端有单鞭毛，无芽孢，成双或短链排列。PA能产生多种色素，如绿脓素和荧光素等，专性需氧，部分菌株能在兼性厌氧条件下生长。二、流行病学（一）流行状况近年来，PA感染的流行病学特点突出地表现在两个方面，一是院内感染尤其是肺部感染的发病率不断增加。国内已有多项大型流行病学调查显示我国PA感染的严重性，其中最有代表性的“中国CHINET细菌耐药性监测”资料显示2005年8家成人综合性教学医院PA的分离率占革兰阴性菌的11.6%，居第2位（大肠埃希菌居第1位）。从2006年起参加监测的医院不断增加，2009年达到14家医院，资料显示从2006至2011年，PA的分离率分别占革兰阴性菌的14.1%、16.9%、16.4%、15.8%、14.8%和14.2%，居第2~4位。2009年有13家教学医院参与的中国医院内感染抗生素耐药监测计划（ChineseAnti-microbialResistanceSurveillanceofNosocomialinfections，CARES）中PA在所有分离细菌中也是居第4位，分离率为10.8%。这一点在呼吸系统感染更为突出，根据美国疾病控制中心（CDC）的全国医院感染研究数据显示，PA肺炎的发生率在逐年升高，从1975年到2003年医院获得性肺炎（Hospital-acquiredpneumonia，HAP）中PA比例从9.6%上升至18.1%，几乎翻了一倍[1]。在一项大规模ICU感染病原学的流调中PA是最常见的革兰阴性需氧菌，占23%（8244/35790），也是最常见的从呼吸道分离出的细菌（31.6%）[2]。美国一项关于呼吸机相关肺炎（Ventilator-associatedpneumonia，VAP）的回顾性研究显示PA分离率达9.3%，尤其是上机4天以后。即便得到有效地治疗，PA导致的感染总病死率达42.1%~87.0%，直接病死率为32%~42.8%[3]。2005年胡必杰等报告562例HAP中PA的分离率为18.6%，列第一位；我国近期进行的13家大型教学医院HAP临床调查结果显示，PA的分离率为20.9%，居第2位。二是PA的耐药率居高不下。全球细菌耐药监测数据（SENTRY）显示PA在HAP致病原中居前几位，同时伴随着对常用抗菌药物耐药率的逐年提高[4]。中国CHINET2005年~2011年连续监测资料显示，PA对常用抗生素的耐药率保持在较高位置，但略有下降趋势。如亚胺培南的耐药率分别为31.0%、42.8%、35.8%、30.5%、30.5%、30.8%和29.1%，对美罗培南的耐药率分别为32.0%、34.1%、28.5%、24.5%、25.2%、25.8%和25.0%，但其中全（泛）耐药（PDR）菌株数量显著增多，达到1.8%[5]。这一点同样在呼吸系统感染更为突出，我国HAP临床调查结果显示，PA对亚胺培南和美罗培南的耐药率高达70.7%和48.8%[4]，远高于CHINET监测分离菌中PA对碳青酶烯类的耐药率。PA对于其他具有抗假单胞菌活性的药物敏感性也不容乐观，2011年CHINET资料显示PA对阿米卡星、头孢哌酮-舒巴坦、头孢他啶、环丙沙星和哌拉西林-他唑巴坦的耐药率分别为14.3%、19.8%、19.5%、20.8%和21.7%[5]。PA导致的社区获得性肺炎（Community-acquiredpneumonia，CAP）非常少见，在美国CAP中PA的分离率仅有0.9%~1.9%，中国的流行病学调查资料结果类似，只有1.0%[5]。一项包括127个研究、涉及33148例患者的meta分析结果提示，由PA引起的CAP患者只有18例，但是总病死率高达61.1%（11/18）。说明需要入住ICU的重症CAP中PA也是不可忽视的致病原[6]。（二）耐药机制1.定义：一般认为MDR是指细菌对于常见抗生素（包括头孢菌素类、碳青霉烯类、β-内酰胺酶抑制剂复方制剂、氟喹诺酮类和氨基糖苷类）中三类及三类以上的药物耐药，严重耐药（XDR）是指细菌仅对1-2种抗生素敏感（通常指粘菌素和替加环素），而PDR则是指对目前所有的抗菌药物都耐药的菌株。2.PA是临床最常见的MDR和PDR致病菌之一，其耐药机制涉及多个方面[7]。（1）产生灭活酶：PA可产生β-内酰胺酶、氨基糖苷类修饰酶、氯霉素乙酰转移酶等，其中β-内酰胺酶、氨基糖苷类修饰酶具有重要临床价值。①产生β-内酰胺酶：这是PA对β-内酰胺类抗菌药物耐药的主要机制，水解酶的种类繁多，主要包括AmpC酶、超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）及金属酶（MBL）和其他酶，如KPC酶。②产生氨基糖苷类钝化酶：该酶能将氨基糖苷类抗菌药物的游离氨基乙酰，将游离羟基磷酸化、核苷化，从而使氨基糖苷类抗菌药物发生钝化而耐药。（2）膜通透性下降：①主动外排系统过度表达：PA细胞膜上的许多蛋白具有将抗菌药物主动外排到细胞外的作用，并与细胞外膜的低通透性对耐药起协同作用，在致PA多重耐药中发挥越来越重要的作用。在PA细胞膜上常见的七种外排系统包括MexAB-oprM、MexXY-oprM、MexCD-oprJ、MexEF-oprN、MexJk-OprM、MexGHI-OpmD、MexVW-OprM等。外排系统能有效地清除除多粘菌素外所有的抗生素，从而导致多耐药。目前研究表明，MexAB-OprM是惟一的确定存在于野生型PA中的外排蛋白，具有最广的底物特异性，包括β-内酰胺类、β-内酰胺酶抑制剂复合制剂、氟喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、氯霉素类、新生霉素类、磺胺类及甲氧苄氨嘧啶，可导致野生型PA对上述药物耐药。如果该泵表达增多，使得药物排出增多，菌体内药物难以达到有效浓度，细菌就会产生耐药。②膜孔蛋白丢失或表达下降：中国碳青霉烯耐药PA的主要耐药机制是外膜孔蛋白OprD2缺失及表达量下降，导致药物难以进入细菌细胞内。（3）靶位改变：①拓扑异构酶突变：氟喹诺酮类抗菌药物的作用靶位是细菌DNA拓扑异构酶II和拓扑异构酶Ⅳ。PA对喹诺酮类药物耐药主要是由于编码两类拓扑异构酶的基因突变，导致酶结构改变，使药物不能与酶－DNA复合物稳定结合而失去抗菌效力。②16s核糖体RNA甲基酶是氨基糖苷类抗菌药物耐药的原因之一。（4）生物被膜（biofilm）形成：生物被膜是指细菌附着于物体表面后，繁殖并分泌一些多糖基质、纤维蛋白等复合物，将细菌黏连包裹其中而形成的膜样物。细菌能够通过生物被膜的形式生存，是细菌耐药另一个重要机制，即保护细菌逃避机体免疫和抗菌药物的杀伤作用。利用群感效应（quorumsensing,QS）的细胞沟通机制在革兰阴性杆菌，特别是PA的生物被膜形成中发挥重要作用。目前已经知道PA的QS效应机制主要通过2个信号系统（LasI-LasR，RhII-RhIR）构成的级联反应来实现调控。大环内酯类抗生素自身没有对抗PA的作用，但能抑制生物被膜的形成，同时具有调节免疫，增强吞噬细胞的吞噬作用。红霉素、克拉霉素、阿奇霉素和罗红霉素能有效抑制生物被膜的形成，其中以阿奇霉素抑制作用最强。16元环大环内酯类抗生素如麦迪霉素、交沙霉素、乙酰螺旋霉素等对生物被膜无效。近些年对于整合子的研究日趋增多，整合子检出率呈逐年上升趋势，由2006年的37.5%上升至2008年52.38%。整合子是存在于细菌质粒、染色体或转座子上的一种基因捕获和表达的遗传单位，可以通过接合、转化、转导和转座等方法在细菌间转移，成为细菌多重耐药迅速发展的重要原因，这种情况在革兰阴性菌尤其是PA中更为显著。值得注意的是，2011年CHINET细菌耐药性检测结果显示PA对碳青霉烯类的耐药率已经高于青霉素类和头孢菌素类抗生素，其机制尚需要进一步探讨，应引起临床的高度重视。三、诊断由于PA在呼吸道的定植极为常见，目前临床上对PA肺部感染的最大困惑是诊断问题，即痰或者经气管吸引标本（TTA）分离到的PA应该如何区别是定植菌还是感染菌？区别定植与感染对于抗生素的合理使用非常重要，否则极易导致治疗不足或治疗过度，但这恰恰是呼吸道感染临床迄今仍难以解决的难题。（一）PA感染的危险因素PA肺部感染多有危险因素，如长期入住ICU病房，机械通气，气管切开，留置中心静脉导管，长期使用三代头孢菌素或者碳青霉烯类抗生素，与已感染非发酵菌的病人处于同一病房，工作人员疏于环境和手部清洁等，这些危险因素如发生在免疫功能低下患者如中性粒细胞缺乏、糖皮质激素治疗和实体肿瘤化疗后则导致耐药机会更多[5]。综合目前罹患PA的危险因素包括：①皮肤粘膜屏障发生破坏，如气管插管、机械通气、严重烧伤、留置胃管；②免疫功能低下，如中性粒细胞缺乏、实体肿瘤化疗、糖皮质激素治疗、AIDS；③菌群失调；④慢性结构性肺病，如肺囊性纤维化、支气管扩张、COPD；⑤长期住院，尤其是长期住ICU；⑥曾经长期使用三代头孢菌素或者含酶抑制剂青霉素。（二）PA感染的临床表现PA为机会致病菌，在患者体内或者医院环境中寄殖，感染常继发于免疫功能低下的患者，尤其是在原有肺部慢性疾病，如COPD、支气管扩张、囊性纤维化的患者，常伴慢性咳嗽、咳痰，有黄绿色脓痰，慢性、反复感染者可表现为进行性肺功能减退。在HAP，尤其是VAP中PA为最常见的致病菌之一，这与气管插管或者切开建立人工气道后PA能够直接侵入下呼吸道，引起吸入性的感染有关。PA菌血症多继发于大面积烧伤、静脉导管、心瓣膜置换术及各种严重慢性疾病等的过程中，病死率高，可有高热，常伴休克、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）或弥散性血管内凝血（DIC）等。在严重全身感染时炎症标志物，如内毒素和降钙素原（PCT）可以出现升高。（三）如何区别定植与感染PA-HAP很少有血培养阳性，所以难以通过血培养确定病原学诊断，而单行痰革兰染色没有诊断价值。从气管插管后气道内分泌物中能够在很长时间内持续培养出PA，但可以没有症状或者体征。即使是脓痰或者气管内分泌物PA培养阳性亦不能诊断VAP。文献报道，4%~15%的COPD患者痰中能够分离到PA[8]。广谱抗生素的使用能增加ICU患者气道中PA的定植。这是由于PA能增加粘液的分泌，破坏纤毛的活力，引起上皮结构受损，影响肺的清除能力。但与血培养中分离的PA相比，气道寄植的PA虽然毒力较弱，但耐药性更强、更易产生生物被膜[9]。即使经过有效地抗生素治疗，PA仍可从VAP发生后8天的肺内分离到。因此，呼吸道分泌物，包括痰、咽拭子、气管吸引标本（TTA）、保护性毛刷标本（PBS）支气管肺泡灌洗液（BALF）等PA培养阳性，必须认真评估其临床意义。应严格掌握痰标本的正确留取方法，并通过镜检确认是否真正为来自下呼吸道的标本，据此进行培养才有价值。TTA、PBS和BALF标本要比痰标本更可靠更有价值，应尽可能采用。痰培养应尽量采用定量培养，至少应做半定量培养，而目前国内许多医院采用的定性培养