探讨儿童社区获得性泌尿道感染(UTI)产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌的耐药性及其危险因素。
选取2017年6月至2018年6月天津市儿童医院肾脏科收治的UTI大肠埃希菌的125例患儿作为研究对象。其中男61例，女64例；年龄4个月～12岁。所选病例均为社区获得性感染病例。根据是否产ESBLs分为产ESBLs组和非产ESBLs组。使用WHONET 5.6细菌耐药性监测软件统计菌株的耐药率，采用χ2检验和Fisher′s确切概率法比较2组的耐药率及对临床资料行单因素分析，对差异有统计学意义的研究因素行多因素Logistic回归分析。
125株大肠埃希菌中，产ESBLs菌株68株(54.4%)，非产ESBLs菌株57株(45.6%)，产ESBLs菌株对青霉素类、头孢菌素类、喹诺酮类、单环β-内酰胺类的耐药率高于非产ESBLs菌株，其中对氨苄西林、哌拉西林、头孢唑林、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟的耐药率接近100%，差异有统计学意义(P<0.01)；产ESBLs菌株对呋喃妥因、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星、头孢替坦及哌拉西林/他唑巴坦的耐药率较低(<5%)。单因素分析结果显示，与非产ESBLs组比较，产ESBLs组复发性UTI(χ2＝12.043，P<0.01)、既往3个月内使用第3代头孢菌素(χ2＝28.545，P<0.01)的发生率明显更高，差异有统计学意义；多因素Logistic回归分析显示，既往3个月内使用第3代头孢菌素是产ESBLs大肠埃希菌致社区获得性UTI的独立危险因素(OR＝11.285，95%CI：3.140～39.134，Wald＝13.972，P<0.01)。
儿童社区获得性UTI产ESBLs大肠埃希菌的检出率高，且耐药率高；既往3个月内使用第3代头孢菌素的患儿更容易发生产ESBLs大肠埃希菌引起的社区获得性UTI。
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泌尿道感染(UTI)是儿科常见的感染性疾病，大肠埃希菌是儿童社区获得性UTI主要的致病菌[1,2]。近年来，大肠埃希菌产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)的检出率较高，细菌耐药性的增长趋势使临床治疗面临挑战[3,4]。目前国内关于儿童UTI产ESBLs大肠埃希菌相关的研究报道尚不多见。本研究回顾性分析天津市儿童医院社区获得性UTI患儿产ESBLs大肠埃希菌的发生情况及其耐药性，并探讨社区获得性UTI患儿产ESBLs大肠埃希菌产生的危险因素，以期为临床有效防治产ESBLs大肠埃希菌所致的社区获得性UTI提供理论依据。
收集2017年6月至2018年6月于天津市儿童医院肾脏科住院的清洁中段尿培养结果为大肠埃希菌的社区获得性UTI患儿125例。男61例，女64例；年龄4个月～12岁。社区感染指患者在医院外获得的感染，包括在医院外处于潜伏期而在入院48 h内发病的感染。125例患儿入院后均行肾脏超声检查，69例患儿进一步行多层螺旋增强CT扫描，2例患儿行排泄性膀胱尿路造影。根据是否产生ESBLs分为产ESBLs组和非产ESBLs组。其中产ESBLs组患儿68例。男33例，女35例；中位年龄为13个月。非产ESBLs组患儿57例。男28例，女29例；中位年龄为8个月。本研究通过医院医学伦理委员会批准(批准文号：L201907)，患儿监护人均签署知情同意书。
UTI诊断标准：(1)中段尿培养菌落计数>108/L；(2)离心尿沉渣白细胞>5个/HP，或有尿感症状，具备2条可确诊，如无第2条，则需2次中段尿培养菌落计数>108/L，且为同一菌种，同时参照中华医学会儿科学分会肾脏学组拟定的UTI诊治循证指南(2016)[5]。
上尿路感染诊断标准：以多层螺旋增强CT扫描结果作为诊断标准[6]。判定标准：肾实质内楔形或片状灌注减低区，伴或不伴肾脏形态改变。
复发性UTI诊断标准：UTI发作2次及以上且均为上尿路感染；1次上尿路感染且伴1次及以上的下UTI；3次及以上的下UTI[5]。
应用法国生物梅里埃公司的Vitek2Compact60微生物分析仪进行菌株鉴定和药敏试验。质控菌株为大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853。
ESBLs检测采用表型确证试验。
临床资料收集包括一般情况(年龄、性别)、临床表现(发热、尿路刺激症状)、是否为上尿路感染、是否为复发性UTI、有无泌尿系结构发育异常、有无基础疾病(肾病综合征等)、既往3个月内抗生素使用史、激素及免疫抑制剂使用史。
选用WHONET5.6细菌耐药性监测软件统计细菌耐药率；应用SPSS 16.0进行统计学分析，计量资料用M(P25，P75)表示，采用Mann-Whitney U检验，计数资料分别采用χ2检验和Fisher′s确切概率法，单因素分析结果有统计学意义的变量进一步行多因素Logistic回归分析，P<0.05为差异有统计学意义。
125例患儿中，37例伴泌尿系统结构发育异常(包括肾积水、肾盂扩张、输尿管扩张、重复肾、膀胱输尿管反流、囊性发育不良等)；49例为上尿路感染；10例基础病为肾病综合征，其中7例应用糖皮质激素治疗。125株大肠埃希菌中产ESBLs菌株68株，其阳性检出率为54.4%(68/125例)。
产ESBLs菌株对青霉素类、头孢菌素类、喹诺酮类、单环β-内酰胺类的耐药率高于非产ESBLs菌株，其中对氨苄西林、哌拉西林、头孢唑林、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟的耐药率接近100%，差异有统计学意义(P<0.01)。产ESBLs菌株对呋喃妥因、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星、头孢替坦及哌拉西林/他唑巴坦的耐药率较低(<5%)，见表1。
非产ESBLs与产ESBLs大肠埃希菌耐药率比较[株(%)]
Comparison of drug resistance rates between Escherichia coli strains non－producing ESBLs and producing ESBLs[case(%)]
非产ESBLs与产ESBLs大肠埃希菌耐药率比较[株(%)]
Comparison of drug resistance rates between Escherichia coli strains non－producing ESBLs and producing ESBLs[case(%)]
| 抗生素 | 非产ESBLs组(57例) | 产ESBLs组(68例) | χ2值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| 氨苄西林 | 42(73.1) | 68(99.9) | 20.335 | 0.000 |
| 哌拉西林 | 37(64.6) | 66(97.7) | 22.095 | 0.000 |
| 氨苄西林/舒巴坦 | 18(32.3) | 37(54.8) | 6.561 | 0.010 |
| 哌拉西林/他唑巴坦 | 10(16.9) | 3(4.6) | 5.739 | 0.017 |
| 头孢唑林 | 14(24.0) | 67(99.2) | 74.378 | 0.000 |
| 头孢呋辛 | 14(24.0) | 67(99.2) | 74.378 | 0.000 |
| 头孢他啶 | 11(18.7) | 25(37.4) | 4.613 | 0.032 |
| 头孢曲松 | 13(22.2) | 67(98.8) | 77.168 | 0.000 |
| 头孢唑肟 | 13(22.8) | 16(22.9) | 0.009 | 0.924 |
| 头孢噻肟 | 13(22.6) | 67(99.0) | 77.168 | 0.000 |
| 头孢吡肟 | 9(15.8) | 14(20.5) | 0.476 | 0.490 |
| 头孢替坦 | 9(16.3) | 2(2.3) | 117.200 | 0.000 |
| 氨曲南 | 8(14.6) | 37(55.1) | 21.941 | 0.000 |
| 亚胺培南 | 9(15.6) | 0(0.7) | － | 0.001a |
| 美罗培南 | 9(15.1) | 1(0.8) | － | 0.005a |
| 阿米卡星 | 1(1.8) | 1(1.3) | － | 1.000a |
| 左氧氟沙星 | 17(29.7) | 33(49.1) | 4.520 | 0.033 |
| 呋喃妥因 | 0(0.6) | 0(0.7) |
注：ESBLs：超广谱β-内酰胺酶；aFisher′s确切概率法
ESBLs：exten-ded－spectrum β－lactamase；aFisher′s exact test
单因素分析结果表明，2组之间复发性UTI、既往3个月内使用第3代头孢菌素情况比较差异有统计学意义(χ2＝12.043、28.545，均P<0.01)。多因素Logistic回归分析显示，既往3个月内使用第3代头孢菌素是产ESBLs大肠埃希菌致社区获得性UTI的独立危险因素(OR＝11.285，95%CI：3.140～39.134，Wald＝13.972，P<0.01)，见表2、表3。
非产ESBLs与产ESBLs大肠埃希菌患儿临床资料比较
Comparison of clinical data between Escherichia coli non－producing ESBLs and producing ESBLs
非产ESBLs与产ESBLs大肠埃希菌患儿临床资料比较
Comparison of clinical data between Escherichia coli non－producing ESBLs and producing ESBLs
| 临床资料 | 非产ESBLs组(57例) | 产ESBLs组(68例) | Z/χ2值 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 年龄[个月，M(P25，P75)] | 8.0(4.0，30.0) | 13.0(4.0，48.0) | －1.080 | 0.280 | |
| 性别(例) | 0.004 | 0.947 | |||
| 男 | 28 | 33 | |||
| 女 | 29 | 35 | |||
| 上尿路感染(例) | 1.513 | 0.219 | |||
| 是 | 19 | 30 | |||
| 否 | 38 | 38 | |||
| 发热(例) | 3.500 | 0.061 | |||
| 有 | 31 | 48 | |||
| 无 | 26 | 20 | |||
| 尿路刺激症状(例) | 0.001 | 0.981 | |||
| 有 | 20 | 24 | |||
| 无 | 37 | 44 | |||
| 复发性泌尿道感染(例) | 12.043 | 0.001 | |||
| 是 | 3 | 20 | |||
| 否 | 54 | 48 | |||
| 泌尿系结构发育异常(例) | 0.118 | 0.732 | |||
| 有 | 16 | 21 | |||
| 无 | 41 | 47 | |||
| 肾病综合征(例) | － | 0.754a | |||
| 有 | 4 | 6 | |||
| 无 | 53 | 62 | |||
| 既往3个月内抗生素使用史(例) | |||||
| 2代头孢菌素 | 2 | 5 | － | 0.453a | |
| 3代头孢菌素 | 4 | 35 | 28.545 | 0.000 | |
| 非头孢菌素类 | 2 | 2 | － | 1.000a | |
| 糖皮质激素使用史(例) | － | 0.453a | |||
| 有 | 2 | 5 | |||
| 无 | 55 | 63 | |||
注：ESBLs：超广谱β-内酰胺酶；aFisher′s确切概率法
ESBLs：exten-ded－spectrum β－lactamase；aFisher′s exact test
儿童社区获得性UTI产ESBLs大肠埃希菌危险因素的Logistic回归分析
Logistic regression analysis of risk factors of ESBLs producing Escherichia coli in children with community－acquired UTI
儿童社区获得性UTI产ESBLs大肠埃希菌危险因素的Logistic回归分析
Logistic regression analysis of risk factors of ESBLs producing Escherichia coli in children with community－acquired UTI
| 危险因素 | B | SE | Wald | P值 | OR | 95%CI |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 复发性泌尿道感染 | 0.564 | 0.796 | 0.502 | 0.479 | 1.758 | 0.369～8.366 |
| 既往3个月内使用第3代头孢菌素 | 2.406 | 0.644 | 13.972 | 0.000 | 11.085 | 3.140～39.134 |
| 常数 | －5.445 | 1.461 | 13.880 | 0.000 | 0.004 |
注：UTI：泌尿道感染；ESBLs：超广谱β-内酰胺酶
UTI：urinary tract infection；ESBLs：extended－spectrum β－lactamase
ESBLs是丝氨酸蛋白酶衍生物，由质粒介导传播，对β-内酰胺类抗生素具有广泛水解活性，包括青霉素类、头孢菌素类和单环β-内酰胺类等，主要由大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等肠杆菌科产生[7]。印度学者报道2012年至2016年在儿童社区获得性UTI中分离出523株大肠埃希菌，产ESBLs菌株阳性检出率为37.5%[8]。陈椰等[9]报道广州地区2011年至2013年儿童UTI中大肠埃希菌产ESBLs菌株的检出率高达69.7%，明显高于2001年至2003年的11.8%。本研究回顾性分析125例大肠埃希菌所致社区获得性UTI的资料发现，大肠埃希菌产ESBLs菌株共68株，阳性检出率为54.4%。近年来国内外不同地区产ESBLs大肠埃希菌出现的比例均较高，应引起临床医师高度重视，需要了解其耐药性并进一步探讨危险因素，以指导临床合理用药，减少耐药菌株的发生。
产ESBLs大肠埃希菌基因型主要有TEM型、SHV型和CTX-M型，菌株可同时携带2种及以上基因型[8]，同时产ESBLs菌株除了对大多数β-内酰胺类药物产生耐药外，因携带ESBLs基因的质粒往往同时携带编码对其他类别抗生素例如氨基糖苷类、喹诺酮类耐药的基因，故产ESBLs菌株往往呈现多重耐药现象。Alqasim等[10]报道产ESBLs大肠埃希菌均呈多重耐药，对目前临床上用于治疗泌尿系感染的一线抗菌药物呈高度耐药性。本研究结果显示产ESBLs菌株对青霉素类、多种头孢类药物、氨曲南及左氧氟沙星的耐药率均明显高于非产ESBLs菌株，对氨苄西林、哌拉西林、头孢唑林、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟的耐药率接近100%，可导致临床上初始经验抗感染治疗失败及住院时间延长。本研究结果产ESBLs大肠埃希菌对亚胺培南、美罗培南、阿米卡星、头孢替坦及哌拉西林/他唑巴坦、呋喃妥因的耐药率较低，与国内研究报道[11,12,13]基本一致。阿米卡星属于氨基糖苷类抗生素，因其耳毒性、肾毒性，儿科避免使用该类药物。呋喃妥因在尿液中的浓度高，可作为下尿路感染的治疗首选。产ESBLs大肠埃希菌感染患儿静脉用药可以选择碳青霉烯类、头孢替坦及哌拉西林/他唑巴坦，其中碳青霉烯类耐药率最低，但近年来随着碳青霉烯类药物的频繁使用，产ESBLs细菌产生碳青霉烯酶、外膜蛋白改变等导致耐碳青霉烯菌株的出现并不断增多[14]。周广伦等[15]报道产ESBLs大肠埃希菌感染的复杂性上尿路感染患儿，经验选用哌拉西林/他唑巴坦抗感染后全部治愈。因此，产ESBLs大肠埃希菌感染患儿临床可优先考虑酶抑制剂哌拉西林/他唑巴坦，严重感染时选用碳青霉烯类药物。
Kim等[16]研究报道显示复发性UTI是婴幼儿泌UTI产ESBLs菌的独立危险因素，但本研究单因素分析表明，产ESBLs组与非产ESBLs组比较复发性UTI差异有统计学意义，提示复发性UTI患儿感染产ESBLs大肠埃希菌的风险增加，但进一步经多因素回归分析发现不是独立危险因素，与研究报道一致[17]，但二者的关系还需大样本多中心的临床数据进一步研究报道。本研究显示既往3个月内使用第3代头孢菌素是产ESBLs大肠埃希菌致社区获得性UTI的独立危险因素。国内外研究亦表明，应用第3代头孢菌素与产ESBLs大肠埃希菌UTI密切相关，第3代头孢菌素为广谱抗生素，可诱导大肠埃希菌产生ESBLs，并通过质粒在细菌中传播[18,19]。因此，临床工作中应严格掌握抗生素的应用指征，合理使用第3代头孢菌素，对预防儿童泌尿道产ESBLs大肠埃希菌的产生具有重要意义。本研究不足之处是部分患儿应进一步行排泄性膀胱尿路造影检查了解有无膀胱输尿管反流等，但因多方面因素该项资料不完善，所以泌尿系结构发育异常与产ESBLs大肠埃希菌感染的相关性有待于以后完善检查进一步探讨。
所有作者均声明不存在利益冲突
