新德里的产金属β-内酰胺酶-1的氧化克雷伯菌（Klebsiella oxytoca）序列类型2，其来源可能是马桶，这可能是医院内感染患者的主要途径——一项根本原因分析

《Infection Prevention in Practice》：New Delhi metallo-β-lactamase-1 -producing Klebsiella oxytoca sequence type 2 from toilets as the likely source of nosocomial transmission to patients – a root cause analysis

　　医院环境中的耐碳青霉烯酶肠杆菌科（CPE）传播机制研究。通过环境采样与患者粪便筛查，结合全基因组测序（WGS）分析，发现某医院胃外科病房（GSU）的三个厕所持续携带NDM-1 producing的Klebsiella oxytoca ST2不同亚型，与四位患者的感染存在遗传关联，提示厕所是主要环境 reservoir。干预措施包括加强清洁消毒（如过氧化氢雾化）和患者隔离，有效控制传播。

　　在现代医疗环境中，医院被视为多种传染病传播的重要场所，尤其是那些由耐药菌引起的院内感染。这类感染的传播路径往往复杂且难以追踪，因此需要系统性的调查与分析。本研究聚焦于丹麦奥胡斯大学医院（Aalborg University Hospital, AUH）胃外科病房（Gastric Surgery Unit, GSU）中，由新德里金属β-内酰胺酶-1（NDM-1）产生的肠杆菌科（Enterobacterales）细菌，特别是对克雷伯氏菌属（Klebsiella oxytoca）ST2型菌株的环境传播进行深入探讨。研究发现，医院内的卫生设施，尤其是厕所，可能是这些耐药菌的重要传播媒介。通过一系列环境采样和患者样本的基因组分析，研究人员揭示了厕所与患者之间潜在的传播关系，为医院感染控制提供了新的视角。

### 医院环境与耐药菌传播

医院环境，尤其是公共区域和卫生设施，长期以来被认为是耐药菌传播的“细菌库”。研究表明，厕所中的管道系统和相关设施，如水槽、排水管等，可能成为多种耐药菌，包括NDM-1产生的克雷伯氏菌属细菌的滋生地。这种传播方式通常与细菌在水系统中的长期定植有关，因为这些设施提供了适宜的生长条件，如温度、湿度以及有机物的积累。此外，水系统中还可能储存和传播耐药菌的基因，如blaNDM-1基因，这种基因编码的酶能够水解碳青霉烯类抗生素，使细菌对多种抗生素产生耐药性，从而成为临床治疗的严重挑战。

在AUH的胃外科病房中，已知存在两个持续的NDM-1产生菌株的传播事件，分别涉及弗雷迪氏产碱杆菌（Citrobacter freundii）ST18型和克雷伯氏菌属ST2型。尽管这两种菌株都携带blaNDM-1基因，但它们在不同质粒上表达，表明它们的传播路径可能存在差异。然而，无论何种菌株，其在医院环境中的传播方式均显示出厕所系统在其中扮演了关键角色。因此，本研究的重点在于确定这些细菌在医院环境中的传播路径，以及如何通过环境采样和患者筛查来识别潜在的传播源。

### 研究方法与实施

为了追踪这些耐药菌的传播，研究人员在胃外科病房内实施了长期的环境采样计划。从2018年9月开始，研究人员每周对病房内的患者进行直肠拭子采样，以检测是否携带NDM-1产生菌株。同时，环境采样覆盖了厕所、排水系统和干燥表面，以评估这些区域是否成为细菌的储存地。采样频率为每周一次，持续时间超过450天，涵盖了多个时间点，以确保能够捕捉到细菌传播的动态变化。

环境采样具体包括以下步骤：对于每个厕所，研究人员使用ESwab?（Copan公司）对马桶内部进行两次环形擦拭，深度约为2厘米，低于水面线。对于淋浴和水漕的排水系统，采样点设置在U形弯管处，深度约为15至20厘米。干燥表面的采样则是在采集前预先湿润，以确保细菌能够被有效提取。所有样本在采集后均经过一夜的富集培养，随后接种到选择性培养基上进行检测。

为了进一步分析细菌的基因型和传播路径，研究人员采用了全基因组测序（WGS）和质粒分析技术。WGS数据被用于构建核心基因组多点序列分型（cgMLST）方案，以比较患者和环境样本之间的遗传关系。质粒分析则用于识别不同菌株所携带的耐药基因。此外，研究人员还对特定区域进行了有针对性的采样，以评估其他可能的传播源，如浴室中的其他表面。

### 研究发现与分析

研究结果显示，在胃外科病房的三个特定厕所中，检测到了遗传上不同的NDM-1产生克雷伯氏菌属ST2型菌株。这些菌株分别被标记为KoST2_T1_D1、KoST2_T2_D1和KoST2_T3_D1。其中，KoST2_T1_D1携带了一种新型的IncR型质粒pKo2，而KoST2_T2_D1和KoST2_T3_D1则携带了IncC2型质粒pT1和pT2b。这些质粒的差异表明，尽管这些菌株都携带blaNDM-1基因，但它们的传播路径和遗传背景可能有所不同。

在后续的采样中，研究人员发现这些菌株在特定厕所中持续存在，且在不同时间点的样本中，这些厕所的菌株呈现出紧密的遗传关系。这表明每个厕所可能是一个独立的传播源，而不是整个病房的共同传播环境。此外，研究人员还检测到一名患者在第63天被发现携带与厕所样本相关的NDM-1产生克雷伯氏菌属ST2型菌株，这进一步支持了厕所作为传播源的假设。

### 患者与环境样本的关联

通过对患者和环境样本的遗传关系分析，研究人员发现，某些患者与特定厕所中的菌株存在密切的遗传联系。例如，患者A的样本与Toilet 1中的菌株KoST2_T1_D1具有相同的基因型，而患者B、C和D的样本则与Toilet 2中的菌株KoST2_T2_D1具有相似的遗传特征。这种遗传关系表明，这些患者可能在住院期间通过接触这些厕所而感染了NDM-1产生菌株。

值得注意的是，这些患者从未在同一时间住院于同一病房，这排除了直接的患者间传播可能性。因此，研究人员认为，这些患者的感染更可能是通过接触污染的厕所设施而发生的。此外，研究还发现，Toilet 2中存在一种非NDM-1产生克雷伯氏菌属ST2型菌株，这表明该厕所可能曾是耐药菌的传播起点，随后通过某种方式获得了blaNDM-1基因。

### 感染控制措施与挑战

为应对NDM-1产生菌株的传播，丹麦卫生部门实施了一系列感染控制措施。根据国家指南，所有被检测为携带NDM-1产生菌株的患者需被安置在单人病房，并使用个人防护装备（如隔离服和手套）进行护理。此外，病房内的干燥表面在患者出院后需进行彻底的清洁和消毒，使用气溶胶化的过氧化氢进行处理。这些措施旨在减少耐药菌在医院环境中的传播。

然而，尽管采取了这些措施，NDM-1产生菌株仍持续在胃外科病房内传播。研究人员认为，这可能与清洁和消毒的不足有关。例如，某些病房的清洁频率较低，且缺乏针对厕所设施的专门消毒程序。此外，患者的行为也可能影响传播风险，如是否在使用厕所时关闭马桶盖，以减少气溶胶传播的可能性。

### 传播路径的可能解释

研究人员认为，NDM-1产生菌株的传播可能通过多种途径发生。首先，患者可能在使用污染的厕所时直接接触到细菌，尤其是在厕所水槽或排水系统中存在耐药菌的情况下。其次，细菌可能通过气溶胶传播，例如在冲水过程中产生的飞沫可能携带耐药菌，进而污染空气和表面。这种传播方式在某些情况下已被证实，因此需要特别关注厕所设施的清洁和消毒。

此外，研究还发现，某些病房内的厕所可能因缺乏盖子而增加了传播风险。例如，Toilet 2和Toilet 5未配备盖子，这可能导致细菌更容易通过气溶胶传播。然而，由于医院没有明确的患者指南要求在冲水前关闭马桶盖，因此无法确定这一因素是否在传播中起到了关键作用。

### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究提供了重要的证据，表明厕所可能是NDM-1产生菌株的传播源，但仍存在一些局限性。首先，研究仅覆盖了部分厕所和病房，未能对所有可能的传播源进行全面采样。其次，由于资源限制，研究人员无法进行持续的环境监测，导致部分数据缺失。此外，研究中未对所有患者进行系统性的筛查，因此无法确定是否存在其他潜在的传播源。

未来的研究应考虑扩大采样范围，涵盖更多厕所和病房，并实施更频繁的环境监测。此外，应加强对患者行为的观察，特别是与厕所使用相关的卫生习惯。同时，医院应考虑在厕所设施中增加盖子，以减少气溶胶传播的风险。最后，研究还应探索其他可能的传播途径，如医疗设备、手卫生等，以全面了解耐药菌在医院环境中的传播机制。

### 结论

本研究揭示了医院环境中厕所设施在NDM-1产生菌株传播中的重要性。通过对患者和环境样本的遗传关系分析，研究人员确定了某些厕所可能是这些耐药菌的主要传播源。尽管采取了多种感染控制措施，但NDM-1产生菌株仍持续在胃外科病房内传播，这表明需要进一步优化清洁和消毒程序，并加强对患者行为的管理。此外，研究还强调了在医院环境中进行系统性采样和分析的重要性，以识别和控制潜在的传播源。未来的研究应继续关注这些关键区域，并探索更有效的感染控制策略，以减少耐药菌在医院环境中的传播风险。