《Biochemistry and Biophysics Reports》：Antimicrobial resistance dynamics in
Mycobacterium tuberculosis coinfection systems: A spatiotemporal strain analysis
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本研究针对肺结核(Pulmonary Tuberculosis, TB)患者继发肺部感染这一导致临床恶化的关键因素，深入分析了2021-2024年间中国扬州地区此类患者的主要细菌病原谱及其耐药性动态。研究发现革兰阴性菌占主导，其中肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为最主要菌种，其耐药谱呈现显著的时间变化和城乡差异。研究结果为优化该类患者的抗生素治疗方案、防控耐药菌传播提供了重要的流行病学依据。
肺结核，作为一种由结核分枝杆菌引发的慢性呼吸道传染病，至今仍是全球范围内的重大公共卫生挑战。结核病不仅本身严重损害肺组织，导致纤维化、空洞等结构破坏，还会显著削弱患者的局部免疫防御能力，从而形成一个高风险“窗口”——极易发生继发性细菌感染。一旦感染发生，两者相互加剧，使病程延长、炎症反应恶化，治疗变得异常复杂。更棘手的是，在已有结核病灶的区域，血液循环不畅，抗菌药物难以有效渗透，这反而为细菌形成生物膜或持续存留提供了温床，进而可能催生多重耐药菌株。
然而，尽管这种合并感染的临床重要性不言而喻，针对肺结核患者这一特定人群的继发感染，其病原菌构成和耐药性变化趋势的研究却相对有限。中国现有的抗菌药物耐药性监测网络数据多来源于综合医院，并未特别聚焦于肺结核合并感染患者。这一知识空白使得临床上对这类患者的经验性抗感染治疗缺乏精准指导，防控策略的调整也面临困境。正是在此背景下，戴杰、曾芳林、胡丰悦、毛鑫、郭文娟、刘伟丽、王金富、栾常娇的研究团队展开了一项深入调查，旨在揭示中国扬州地区肺结核住院患者合并肺部感染的病原学与耐药性全景图。他们的研究成果发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》期刊。
为了开展这项研究，研究人员主要采用了以下几项关键技术方法：研究回顾性纳入了2021年至2024年间在扬州市第三人民医院住院的410例肺结核合并肺部感染患者，收集其合格的深部痰液或支气管肺泡灌洗液样本。所有样本均在患者开始抗菌治疗前采集。实验室操作严格遵循国际标准，使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)进行细菌鉴定，并主要借助生物梅里埃VITEK 2全自动微生物分析系统完成抗菌药物敏感性试验，结果判读依据CLSI M100-Ed30:2020等标准。数据分析则运用了WHONET 2022、SPSS 26.0和GraphPad Prism 8等软件，采用卡方检验和Cochran-Armitage趋势检验进行统计学分析。
研究结果
3.1. 病原菌分布特征
从410名患者中共分离培养出514株病原菌，其中革兰阴性菌占绝对主导地位，高达97.08%。最主要的菌种是肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)，占40.27%，其次是铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)，占15.18%，而革兰阳性菌中以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为主，占1.75%。
3.2. 革兰阴性菌按年份的具体分布
2021至2024年检出的革兰阴性病原菌总数呈先增后减趋势。每年的前五位病原菌始终是肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和大肠埃希菌(Escherichia coli)，排序稳定。
3.3. 革兰阴性菌按地区的具体分布
菌株检出数量前三的地区为汉江区、广陵区和江都区。优势菌种与总体一致。进一步城乡分析显示，农村地区检出的主要菌株数量普遍高于城市地区。值得注意的是，2024年农村地区的肺炎克雷伯菌检出率较2023年下降，而城市地区则上升；铜绿假单胞菌则呈现相反趋势。
3.4. 按年份监测的革兰阴性菌抗生素耐药率
在2021-2024年间，共检出207株肺炎克雷伯菌，其中碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(CRKP)于2023年首次被检出。共检出71株产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的肺炎克雷伯菌。在78株铜绿假单胞菌中，检出5株碳青霉烯类耐药株(CRPA)。在46株鲍曼不动杆菌中，检出11株碳青霉烯类耐药株(CRAB)，且在2024年检出率呈上升趋势。
3.5. 不同地区革兰阴性菌抗生素耐药率监测
扬州城乡分布显示，农村地区的CRKP、CRPA、CRAB、产ESBL的肺炎克雷伯菌(ESBLs-KP)和产ESBL的大肠埃希菌(ESBLs-Ec)菌株的数量和比例均高于城市地区。其中，ESBLs-KP的城乡差异具有显著统计学意义。
3.6. 肺炎克雷伯菌抗生素耐药性分析
3.6.1. 按年份分析的肺炎克雷伯菌抗生素耐药性
2021至2024年的耐药谱显示，耐药率最高的抗生素包括莫西沙星、环丙沙星、四环素等。具有统计学显著差异的抗生素包括多西环素、头孢他啶、头孢吡肟、头孢呋辛、头孢唑林、头孢噻肟、左氧氟沙星、替卡西林/克拉维酸、阿米卡星和诺氟沙星，其中对多西环素、头孢唑林和诺氟沙星的耐药性在2024年首次被检出。
3.6.2. 按地区分析的肺炎克雷伯菌抗生素耐药性
城乡分析显示，城市地区对米诺环素的耐药率差异具有统计学显著性。2024年城市地区新出现了对多西环素、头孢唑林、头孢他啶、美罗培南、亚胺培南和诺氟沙星的耐药株；农村地区则新出现了对多西环素、头孢唑林和诺氟沙星的耐药株。
3.7. 铜绿假单胞菌抗生素耐药性分析
3.7.1. 按年份分析的铜绿假单胞菌抗生素耐药性
四年间总耐药率超过10%的抗生素包括哌拉西林、头孢他啶、左氧氟沙星和替卡西林/克拉维酸。值得注意的是，环丙沙星耐药率呈显著下降趋势，至2023和2024年已降至0%。2024年新出现了对头孢哌酮和头孢唑肟的耐药株。
3.7.2. 按地区分析的铜绿假单胞菌抗生素耐药性
农村地区对妥布霉素和环丙沙星的耐药率差异有统计学意义，主要源于2023和2024年未检出耐药。城乡间铜绿假单胞菌的年度和总体耐药率无显著统计学差异。
3.8. 利用2023年CHINET中国抗生素耐药监测数据对两大菌属的比较分析
3.8.1. 肺炎克雷伯菌耐药率与2023年CHINET数据的比较
与本医院结核患者中分离的肺炎克雷伯菌相比，除环丙沙星、复方新诺明、替加环素和多粘菌素无统计学差异外，其余抗生素的耐药率均显著低于全国平均水平。
3.8.2. 铜绿假单胞菌耐药率与2023年CHINET数据的比较
结核患者中的铜绿假单胞菌对多数抗生素的耐药率与全国水平相当，其中对头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南、美罗培南和头孢他啶的耐药率显著低于全国水平。但本医院的哌拉西林和头孢他啶耐药率略高于2023年CHINET数据，值得关注。
研究结论与讨论
本研究的核心结论是：在扬州地区肺结核合并呼吸道感染的患者中，主要病原体为革兰阴性菌，尤以肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌为主。研究不仅描绘了病原谱，更关键的是揭示了耐药性的动态演变和空间异质性。
研究发现，肺炎克雷伯菌对β-内酰胺类药物的耐药性呈上升趋势，并在2024年新出现了对多西环素、头孢菌素类和诺氟沙星的耐药。更令人警惕的是，产ESBL的肺炎克雷伯菌检出率逐年增加，且碳青霉烯类耐药株(CRKP)已于2023年出现。这些变化直接反映了临床抗菌药物选择压力，并存在显著的地区差异，凸显了制定地区针对性抗菌策略的必要性。
对于铜绿假单胞菌，其耐药谱也在持续演变。虽然对环丙沙星的耐药率显著下降至零是一个积极信号，但对哌拉西林、头孢他啶等核心药物的耐药率仍维持在较高水平。新出现的对头孢哌酮等药物的耐药，提示本地菌株可能获得了新的β-内酰胺酶或上调了外排泵表达。
一个尤为重要的发现是城乡差异。农村地区在CRKP、CRPA、CRAB以及产ESBL菌株的检出数量和比例上均高于城市地区，尤其是产ESBL的肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌。这可能与农村地区医疗资源、抗生素使用习惯及感染控制措施的差异有关，提示需要加强对农村肺结核合并感染患者的耐药性监测和防控。
与全国平均水平（2023年CHINET数据）的比较提供了更广阔的视角。本研究中结核患者分离的肺炎克雷伯菌耐药率普遍低于全国水平，这意味着对于本地患者，包含β-内酰胺酶抑制剂的复方制剂（如哌拉西林/他唑巴坦）可能仍能保持较高的治疗成功率，同时也强调了需谨慎使用碳青霉烯类药物以保持其疗效。而对于铜绿假单胞菌，则需警惕哌拉西林和头孢他啶的较高耐药率。
综上所述，这项研究系统揭示了扬州地区肺结核合并肺部感染患者的病原菌与耐药性时空动态，填补了该特定人群流行病学数据的空白。其结果强调，针对此类患者的抗感染治疗不能“一刀切”，必须考虑时间和地域因素。研究为临床制定和优化初始经验性治疗方案提供了关键数据支持，并有力论证了建立和完善针对该特定人群的抗生素耐药性监测网络，对于遏制耐药菌传播、优化抗菌药物使用策略以及改善患者预后具有重要的科学价值和现实意义。未来的防控策略和临床决策应建立在持续、区域性流行病学和耐药性监测的基础之上。
