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多重耐药鲍曼不动杆菌耐药机制及治疗策略的研究进展

时间:2022-11-25 18:45:15 公文范文 来源:网友投稿

[摘要] 鲍曼不动杆菌已成为21世纪临床重要致病菌之一。鲍曼不动杆菌的耐药机制复杂,尤其是XDRAB和PDRAB,常对多种抗生素耐药,临床上治疗较困难,而且病死率高。目前最重要的是要合理选用抗生素,以减轻抗生素的选择性压力,避免多重耐药菌株的出现,控制耐药菌株的传播,同时监测各个地区间细菌的耐药性分析指导经验性治疗用药,对耐药菌的耐药机制做进一步深入研究。此文对近年来国内外多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药机制、临床治疗策略及最新研究等方面作一综述。

[关键词] 鲍曼氏不动杆菌;多重耐药;耐药性;耐药机制;治疗策略

[中图分类号] R446.5 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2014)14-26-05

鲍曼氏不动杆菌(acinetobacter baumannii,AB)是不动杆菌属一种,据国内研究,A.baumannii约占临床分离的不动杆菌的80%以上[1]。AB是临床常见的条件致病菌,广泛存在于自然界、医院环境及人体皮肤,鲍曼不动杆菌的多重耐药性和克隆传播的能力强,鲍曼不动杆菌感染呈世界性流行,成为我国及世界院内感染最重要的病原菌之一。目前根据2011年我国CHINET细菌耐药监测数据显示[2],在我国10省市15家教学医院调查院内感染,其中AB在临床分离革兰阴性菌中占15.85%,仅次于大肠埃希菌(27.96%)与肺炎克雷伯菌(16.46%)排行第三位。随着抗生素的广泛使用,鲍曼不动杆菌的耐药率逐渐增高,多重耐药、泛耐药菌株的检出率逐年上升,成为临床医生共同面对的重要难题。因此,多重耐药及泛耐药鲍曼不动杆菌的耐药机制及其相关感染的治疗策略成为这一领域的研究热点。

1 耐药机制

1.1 对β-内酰胺类抗菌药物的耐药机制:分为A、B、C、D四类酶

A类β-内酰胺酶:A类主要为由细菌质粒介导的,可被β-内酰胺酶抑制剂所抑制的一类酶,活性部位在分子量为29kDa的丝氨酸残基上。目前在中国,被发现的基因型大部分为TEM-128,CTX-M-2,和SHV-12[3]。其中一种ESBL酶CTX-M-2,具有提高对头孢曲松和头孢噻肟水解作用,在玻利维亚、中国等见有报道[3-4]其AB菌株引起的院内感染。而另一种ESBL酶能对广谱头孢菌素类抗生素盘尼西林产生高度耐药(头孢他啶MIC 256μg/mL,头孢吡肟MIC,32μg/mL),称为PER-1,但目前还不能引起碳青酶烯类耐药。据文献报道,在亚洲、欧洲、美洲院内感染爆发流行AB菌株中能找到PER-1[5-6]。AB所包含的整合子致VEB-1也是一种ESBL酶,有报道指出法国、比利时和东南亚医院暴发流行的AB菌株含有VEB-1[5-6]。

B类β-内酰胺酶:金属β-内酰胺属于B类β-内酰胺酶,能够水解几乎所有β-内酰胺类抗生素,包括碳青霉烯类,但氨曲南除外。B类MBLs主要有VIM、IMP、SIM等3类型。2002年韩国首次报道了产VIM2型MBLs的不动杆菌,2006年中国内地首次报道[7-8]从南京市几家医院分离的耐碳青霉烯AB中发现存在VIM和IMP的基因。AB IMP MBLs通常存在于1类整合子。尽管MBLs不是AB的主要碳青霉烯酶,但种类繁多,曾有报道的是:IMP-1,IMP-2,IMP-4,IMP-5,IMP-6,及IMP-11。IMP MBLs已在世界范围内各种不同菌属中被检出,说明β-内酰胺酶耐药形势严峻。SIM-1属于B1亚族,广谱SIM-1 MBL与IMP-12 MBL具有69%的同源性,与IMP-9 MBL具有64%的同源性。已有充足的遗传学证据显示,blaSIM-1基因盒起源于产碱假单胞菌[7-9]。

C类β-内酰胺酶:AmpC酶为C类酶,是所有AB都可以分泌的一种β-内酰胺酶,近来基因组分析研究发现不动杆菌ampC基因起源于一种普通β-内酰胺酶基因,而不同于其他菌种。研究指出将鲍曼不动杆菌来源的AmpC酶分为ADC1-7等7种,AmpC型β-内酰胺酶能够水解青霉素类、第一、二、三代头孢菌素类,但仍对头孢吡肟和碳青霉烯类保持敏感。在AB中,AmpC酶携带率高,AB对头孢菌素的耐药率高。

D类β-内酰胺酶:D类为丝氨酸苯唑西林水解酶OXA,1985年首先在苏格兰报道,当初最早命名为ARI-1。此酶可水解苯唑西林,有些能水解广谱头孢菌素,其中危害性最大的是能够水解碳青霉烯类的OXA酶。D类酶按同源性可分为八组,实验表明,碳青霉烯类耐药与OXA-23酶密切相关。目前OXA-23酶菌株已经陆续在英国、巴西、新加坡、韩国、中国等国被发现,已成为临床用药的棘手问题。目前OXA酶主导的耐碳青霉烯菌株在全球各地传播流行,西半球主要以OXA-40和OXA-58为代表[10]。我国的耐碳青霉烯酶基因型主要为OXA-23、OXA-51及OXA-66等三组,插入序列ISAbal与OXA基因关系密切,在介导我国AB对碳青霉烯类抗生素耐药中起重要作用[11-12]。

1.2 对喹诺酮类抗菌药物的耐药机制

主要机制在于gyrA基因和parC基因的单一或双重基因点突变[13-14],这些变化使得AB对喹诺酮类抗菌药物的敏感性下降。gyrA主要发生在Ser-83-Leu上,praC主要发生在Ser-80-Leu上。除了基因突变以外,还与主动外排机制有关,使抗菌药物在细胞体内浓度下降。目前试验数据显示,左氧氟沙星、加替沙星及莫西沙星在对AB的抗菌强度方面上略优于环丙沙星。

1.3 对氨基糖苷类抗菌药物耐药机制

主要机制为产生氨基糖苷修饰酶,分为三种:磷酸转移酶(APH)、核苷转移酶(ANT)及乙酰转移酶(AAC)。编码这些酶的基因,通常位于Ⅰ类整合子中[13]。此基因可导致菌株间互相传播,从而让细菌的耐药性得到广泛传播。此酶介导的耐药,能导致氨基糖苷类抗菌药物跟细菌的结合能力下降,常常导致庆大霉素、依替米星、妥布霉素及阿米卡星等氨基糖苷类耐药。

1.4 对四环素类及甘氨环素抗菌药物的耐药机制

主要机制有两方面:一、由TetA和TetB转座子介导的外排泵机制,位于染色体的Tn6166基因岛上的TetB,其外排泵作用主要在于四环素及米诺环素;而TetA的外排泵则仅仅作用于四环素。二、对核糖体的保护性,由TetM、TetO基因介导保护的核糖体免受多西环素及米诺环素等四环素类的攻击。另外研究表明[13]AB对替加环素耐药的主要原因可能与AdeABC外排泵基因的过度表达有关。体外实验表明[15],替加环素对AB的抗菌活性大于亚胺培南,对亚胺培南耐药的AB治疗有效,但缺乏临床样本分析。

1.5 对糖肽类抗菌药物的耐药机制

目前使用粘菌素和多粘菌素治疗AB正被越来越重视,甚至有学者认为是治疗多重耐药鲍曼不动杆菌的“最后一道防线”。对多粘菌素的耐药机制,主要是通过减少脂多糖、特殊外膜蛋白的表达或减少细胞外膜钙、镁离子成分或改变脂质来改变细胞外膜,细胞外膜局部稳定性下降,膜的通透性增加,细胞渗透性改变,从而导致细胞崩解死亡。

1.6 外膜孔蛋白及青霉素结合蛋白(PBPs)的改变

细胞膜上的孔蛋白是细菌进行物质交换的载体,细菌外膜孔蛋白的改变,包括:缺失、减少或突变等,导致细菌外膜对抗菌药物的通透性下降,抗菌药物难以进入而产生耐药[13]。β-内酰胺类抗菌药物主要通过结合PBPs发挥抗菌作用,本质是羧肽酶、转肽酶及糖基转移酶,当这些青霉素结合位点PBPs发生数量或结构的改变,使抗菌药物不能对结合点结合或引起亲和力下降,则出现耐药的现象。

1.7 细菌形成生物被膜

鲍曼不动杆菌是常见的形成细菌生物被膜的条件致病菌。拥有生物被膜的细菌称为被膜菌,被膜菌更能抵抗抗生素的杀菌效应,表现出耐药性。可减少药物渗透,吸附抗菌药物钝化酶,使抗菌药物表现不敏感;产生免疫逃逸,减弱机体免疫力与抗菌药物的协同杀菌作用。

1.8 细菌耐药通过遗传传递

整合子是细菌基因组中可移动的遗传物质,可将许多细菌耐药基因组整合,形成细菌的多重耐药。整合子既可存在于染色体遗传给子代,也可通过作为转座子的一部分或质粒在细菌间互相传递。因此整合子对耐药基因的积累导致泛耐药菌株的出现。整合子共分为六类,发现与鲍曼不动杆菌耐药有关的主要是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,其中Ⅰ类分布最广,研究最多。在广谱抗生素使用下,可诱导多种耐药的整合子产生,并导致耐药基因在细菌间传递,细菌的耐药性不断进化,不断产生新的耐药形式。

1.9 主动外排功能

外排泵是一种位于细菌细胞膜上的蛋白质,能将进入细菌内的抗菌药物泵出。药物外排泵的外排功能是细菌的一种主要耐药机制,药物外排泵可引起对多种不相关药物的耐药,使细菌体内的药物浓度不足以发挥抗菌作用而引起耐药。AdeABC外排泵是AB主要的外排系统,分为三种编码基因:AdeA、AdeB、AdeC。在鲍曼不动杆菌中,外排泵能够泵出β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类、替加环素、氯霉素、甲氧苄氨嘧啶等抗菌药物[13,16]。

2 鲍曼不动杆菌感染的临床治疗策略

(1)舒巴坦及含舒巴坦的β-内酰胺类抗菌药物的复合剂:舒巴坦直接作用于细菌PBP2,不同于大多数β-内酰胺类药物,对不动杆菌具有独特的杀菌能力,并且能抑制多种β-内酰胺酶,这导致了舒巴坦对不动杆菌仍保持有一部分敏感性。研究发现舒巴坦联合氨基糖甙类、利福平、阿奇霉素对亚胺培南敏感AB菌株具有良好的协同作用。然而舒巴坦联合头孢类抗生素却不能取得良好的效果[17]。(2)碳青霉烯类:目前碳青霉烯类对AB耐药性逐年升高,大多需要联合用药。亚胺培南或美罗培南联合氨苄西林/舒巴坦对耐碳青霉烯类AB菌株具有抗菌活性,甚至能对产金属酶株治疗有效。(3)替加环素:其作用机制相似于四环素类,主要通过与细菌30S核糖体亚基结合,同时阻止氨基酰tRNA进入核糖体A位,抑制细菌蛋白质合成,从而抑制细菌的生长。替加环素与核糖体的结合能力强,抑菌作用比四环素类好。常见不良反应少,主要为恶心、呕吐和头疼,加之其广谱、高效,已成为治疗严重复杂的耐药感染的有力武器,多项研究表明其具有良好的体外抗AB活性[18-19]。由于其组织分布广泛,血药浓度、脑脊液浓度低,常需与其他抗菌药物联合应用。有报道称替加环素治疗美罗培南和多黏菌素治疗失败的泛耐药AB脓毒症休克取得成功[20]。(4)多粘菌素类:包括粘菌素和多粘菌素,作用于细菌的细胞膜,通过药物阳离子分子竞争置换出细胞外膜上的钙、镁离子,导致细胞膜局部扭曲变形,稳定性降低,通透性增大,胞内成分外溢,细菌崩解死亡。有非对照研究报道[21-22],运用多黏菌素联合亚胺培南、美罗培南、头孢吡肟、氨苄西林/舒巴坦、氨曲南和氨基糖苷类治疗多重耐药AB,特别是VAP能取得良好的临床疗效(对76%以上病例有效)。雾化吸入多粘菌素,是治疗多重耐药AB肺炎的一种辅助手段,能够增加药物的肺组织渗透性和减少潜在的肾毒性,增加药物疗效。有文献证实其治疗有效,但基于回顾性的非对照研究,存在一定的局限性。气道痉挛是该疗法的主要副作用。Falagas等对多粘菌素治疗安全的前瞻性研究中指出,多粘菌素治疗AB出现急性肾功能衰竭发生率为14%[23]。因此目前在多黏菌素的研究领域我们希望能获得更多多黏菌素药代动力学和药效动力学的最新研究成果,从而指导我们的临床应用。

2.1 联合用药治疗方案

目前为止尚无法得出确切的结论如何规范治疗MDAB、XDRAB及PDAB等,在2012年陈佰义等[24],中国鲍曼不动杆菌感染诊治与防控专家共识中提出一些联合用药治疗方案:MDRAB感染:根据药敏选用含舒巴坦复合制剂或碳青霉烯类抗菌药物,可联合应用氨基糖苷类抗生素或喹诺酮类抗菌药物等;XDRAB感染:常采用联合方案。两药联合用药方案分别有:(1)以含舒巴坦复合制剂为基础,联合米诺环素(或多西环素)、多黏菌素E、氨基糖苷类抗生素、碳青霉烯类抗生素等其中一种;(2)以多粘菌素E为基础,联合含舒巴坦复合制剂(或舒巴坦)、碳青霉烯类抗生素等其中一种;(3)以替加环素为基础,联合含舒巴坦复合制剂(或舒巴坦)、碳青霉烯类抗生素、多粘菌素E、喹诺酮类、氨基糖苷类等其中一种。三药联合方案有:亚胺培南+利福平+多粘菌素或妥布霉素、含舒巴坦的复合制剂(或舒巴坦)+多西环素+碳青霉烯类抗生素等。我国目前采用较多的是以头孢哌酮/舒巴坦为基础的治疗方案:例如头孢哌酮/舒巴坦+多西环素(静滴)或米诺环素(口服);另外含碳青霉烯类抗生素的联合方案主要用于同时合并多重耐药肠杆菌科细菌感染的患者。PDRAB感染:常常需要通过联合药敏试验,筛选出有效的抗生素联合治疗方案。同时可结合抗生素的PK/PD等参数,通过增加用药次数、加大用药剂量、延长治疗用药时间等不同方法设计出最佳治疗方案。

2.2 其他疗法

英国有报道[25],针对AB出现噬菌体疗法、铁螯合疗法、抗菌肽、预防接种、光动力疗法和一氧化氮(NO)等最新疗法,这些疗法全部证明对AB有抑制生长。然而,这些方法可以临床使用前仍有局限性和其他的问题,必须加以解决,但这也成为我们今后的一个努力方向。

3 总结

鲍曼不动杆菌的耐药机制复杂,尤其是XDRAB和PDRAB,常对多种抗生素耐药,临床上治疗较困难,而且病死率高。单一药物治疗很难达到治疗效果,常常需要联合用药。但是,从根本上预防XDRAB和PDRAB出现,这需要我们采取综合的治疗策略,在治疗原发病的同时,从隔离传染源、切断传染途径、保护易感者入手,积极预防交叉感染,同时采取严格的感染控制措施和及时去除各种可能引起感染的诱因。但是,本研究认为目前最重要的是要合理选用抗生素,以减轻抗生素的选择性压力,避免多重耐药菌株的出现,控制耐药菌株的传播,同时监测各个地区间细菌的耐药性分析指导经验性治疗用药,对耐药菌的耐药机制做进一步深入研究,并在此基础上研发新一代具有高度抗菌活性的抗生素,从而取得满意的治疗效果。

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(收稿日期:2014-04-08)

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