超级细菌研究进展及临床对策

2012-09-17 17:39 来源:国际呼吸杂志 作者:张 永
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“超级细菌”通常指对常用的抗菌药物耐药、可伴有较强毒力的一类或一组细菌。临床常见的“超级细菌”包括:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐万古霉素屎肠球菌(VRE)、泛耐药鲍曼不动杆菌、多重耐药铜绿假单胞菌等。2009年,新型金属酶新德里金属-内酰胺酶1(NDM-1)的出现引起广泛关注,携带NDM-1的肠杆菌科细菌存在显著的多重耐药性,也被称为“超级细菌”。因此,“超级细菌”可以理解为多重耐药(multidrugrcsistance,MDR)甚至泛耐药(pan-drug resistance,PDR)的并需要临床高度关注的病原菌,并非严格的科学概念。关于MDR和PDR的定义日前也存在较多分歧。对于不动杆菌和绿脓杆菌等革兰阴性杆菌,若对头孢菌素、碳青霉烯类、氟喹诺酮类、氨基糖苷、-内酰胺酶抑制剂的复合制剂等五类药物中至少三种耐药者,即谓之MDR;对上述药物均耐药,但不包括多黏菌素和替加环素则属于PDR。

1 MRSA:一线的多重耐药菌

金黄色葡萄球菌极强的基因适应能力,使其迅速进化为临床的一线多重耐药菌。RIRSA是青霉素结合蛋白改变并对甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌,其对所有的-内酰胺类耐药常仅对糖肽类敏感,临床危害性极大。目前,MRSA临床分离率居高不下:2010年中国细菌耐药性监测网(CHINET)显示:我国临床分离的金黄色葡萄球菌中MRSA超过50%。部分MRSA还对糖肽类低水平耐药.即万古霉素中介的金黄色葡萄球菌(VISA),其机制可能与细胞壁增厚有关。VISA临床实验室检测困难,但却导致糖肽类药物治疗失败。2008年万古霉素敏感性折点MIC由4mg/L下调至2mg/L,并推荐进行VISA的检测。近来,耐万古霉素的MRSA菌株(VRSA)已经出现,其耐药机制为获得了VanA基因簇。VRSA对包括万古霉素在内的多种药物耐药,有幸的是,仅美国部分地区有少数VRSA菌株报道。

社区获得的MRSA(CA-MRSA)感染是另一个,值得关注的现象。USA300是美国社区相关性MRSA的典型代表。其感染的临床表现以皮肤疖病最常见,其次是脓肿和蜂窝织炎、败血症、坏死性肺炎、中毒休克综合征等。这类MRSA通常财克林霉素、氟喹诺酮、磺胺类、四环素、利福平和糖肽类抗生素敏感。但是由于其存在Panton-Valentine杀白细胞素等毒素,其病死率可能更高。可见,MRSA已经成为最为严峻的治疗挑战之一。

医院内感染的MRSA通常为多重耐药(氨基甙类、磺胺类、利福平等),万古霉素一直是公认的首选治疗药物,但是我们应该警惕VISA导致治疗失败。由于金黄色葡萄球菌易产生针对替考拉宁耐药变异株,一般不作为治疗MRSA的首选药物。一般来说CA-VIRSA对于非-内酰胺类抗生素通常敏感。临床可以选择克林霉素、复方磺胺甲噁唑、多西环素等。IDSA指南推荐万古霉素、利奈唑胺应用于医院或社区MRSA肺炎的治疗。此外,人们对一些新药也充满期待,如链阳菌素、达托霉素、替加环素、奥利万星等。虽然如此,目前尚未发现比万古霉素好的新型药物;奎奴普丁/达福普丁和利奈唑胺也出现了交叉耐药现象;已出现达托霉素治疗MRSA和肠球菌感染失败的报道。

2 VRE:不断增加的全球性难题

肠球菌属细菌为兼性厌氧革兰阳性球菌,属人类肠道正常菌群,但是以粪肠球菌、屎肠球菌为代表的肠球菌常会导致血流、腹腔、尿路等机会性感染。世界范围内,屎肠球菌耐药情况更为严重:美国重症监护室分离的肠球菌90%为屎肠球菌,且绝大多数对万古霉素耐药(VRE)。一些菌株对新上市的抗菌药物也耐药,对VRF心内膜炎尚无确定的治疗方法,FDA没有批准任何一种对VRE心内膜炎的适应证。

肠球菌是医院内尿路感染、创伤感染及菌血症致病菌主要致病菌。但肠球菌肺炎少见,以吸入及血行播散致病居多,患者常有基础疾病,肺炎也易发展为肺脓肿及脓胸,且多混合感染。通过肺组织培养、胸腔积液培养、血培养、肺泡灌洗液培养证实的肠球菌肺炎或肺脓肿病例较为少见。痰培养发现肠球菌的临床意义不明确。

粪肠球菌常对氨苄西林耐药,应选用含-内酰胺酶抑制剂的药物(氨苄西林/舒巴坦、阿莫西林/克拉维酸等)与氨基糖苷类药联合用药,必要时可用万古霉素或替考拉宁。对于VRE,利奈唑胺、替加环素、达托霉素等,体外均显示较好的活性。屎肠球菌通常对氨苄西林、环丙沙星、红霉素、利福平高度耐药;对磷霉素、氯霉素、万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺较为敏感,若对万古霉素耐药,可选用利奈唑胺、奎奴普丁/达福普丁等治疗。达托霉素联合替加环素可以用于治疗万古霉素耐药VRE心内膜炎。但是,已有研究发现替加环素血药浓度低,可能不适合于肠球菌菌血症的治疗;新头孢菌素类(ceftobiprole、ceftaroline)对氨苄西林耐药的屎肠球菌无临床作用,值得医学界关注。

3 PDR-AB:抗感染治疗领域的严峻挑战

鲍曼不动杆菌具有极强的基因互换能力,是“天然可转化”细菌。研究发现:鲍曼不动杆菌缺乏mutS基因,基因错配修复系统不完善使其易产生基因突变;基因组携带的comFECB基因和cornQLONM基因,可以随时整合有助丁其进化的DNA片段;最近从一株多耐药的不动杆菌上发现了AbaR型的耐药基因岛,进一步证实了其卓越的适应能力。该耐药基因岛含有众多来源于假单胞菌、沙门菌及大肠杆菌的VEB-1、ampC、OXA-10和四环素类外排泵等的耐药基因。

耐药的不动杆菌已构成感染控制领域的世界性挑战,我国的不动杆菌耐药性情况尤其突出。连续的CHINET细菌耐药性监测显示不动杆菌耐药率不断上升,对临床常用的抗菌药物的耐药率于2010年均超过50%。有效治疗药物正在消失,头孢哌酮舒巴坦的耐药率由2008年的14. 7%升至30.6%;对米诺环素的耐药率已达31.4%;虽然多黏菌素仍对不动杆菌保持较高敏感性,但是其肾脏、神经毒性严重地限制了其临床应用。

鲍曼不动杆菌感染的治疗:①碳青霉烯类,目前仍是作为针对不动杆菌联合治疗药物之一,但是其耐药性迅速上升,值得关注。②舒巴坦,可以不可逆结合脆弱类杆菌和不动杆菌中的PBP2,直接杀菌,抑制OXA型碳青霉烯酶,可以减少其对亚胺培南等的破坏。可选药物有氨苄西林/舒巴坦、头孢哌酮/舒巴坦等。③多黏菌素类,为慢效杀菌剂,代表药物为多黏菌素B(50-100mg/d,分2~3次);多黏菌素E(2.5~5mg·kg-1·d-1,分2~4次;100万U/80mg雾化吸人,2次/d)。④新型四环素类药物包括多西环素(100mg,每12小时1次)、米诺环素(100mg,每12小时1次)、替加环素(首剂100mg后,50mg,每12小时1次)等。另外还有其他联合用药方案。

4 产NDM-1肠杆菌科细菌:有过之而无不及的“超级细菌”

最近,从印度新德里的1例住院患者尿液中分离出1株多重耐药的肺炎克雷伯菌(05-506),该菌对所有-内酰胺类扰菌药物、环丙沙星耐药,仅对黏菌素敏感。后来从这株肺炎克雷白菌的质粒上发现了一类新型的金属-内酰胺酶(图1),其水解底物包括青霉素类、头孢菌素类和碳青霉烯类等,使细菌,获得广泛耐药性。

            

 

图1 NDM-1与其他金属-内酰胺酶亲缘关系树

注:NDM-1与目前发现的所有金属-内酰胺酶同源性很低,最相近的VIM型金属酶,其只有32.4%序列相同

大范围的流行病学研究发现,除了印度、巴基斯坦、英国等地,北美、东北亚、澳大利亚、欧洲多个国家陆续发现产NDM-1的细菌。携带NDM-1基因的细菌主要为大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌,还有阴沟肠杆菌、变形杆菌、弗劳地枸橼酸菌、产酸克雷伯菌、摩根摩根菌、普罗威登菌等肠杆菌科细菌;其易感因素包括:人住重症监护室、长期使用抗菌药物、插管、机械通气等,可以引起尿路、血流、伤口、肺部和导管相关感染等。

此类超级的表型筛查可以通过美罗培南或亚胺培南纸片(K-B法)和MIC测定法,表型确认可采用亚胺培南加EDTA进行,进一步的基因确证需要PCR扩增及测序。

治疗产NDM-1细菌的抗菌药物包括:①替加环素:对产NDM-1细菌MIC90值为2~8mg/L。,敏感率为56%-67%,单用或联合用药对产NDM-1细菌有一定疗效;②多黏菌素:敏感率为89%~100%,需要联合用药并注意肾脏毒性;③碳青霉烯类:产NDM-1细菌对碳青霉烯类体外MIC值差异较大,对MIC值低(<4mg/L)的菌株感染有一定疗效,需联合其他药物;④其他药物:如氨基糖苷类、氟喹诺酮类、磷霉素等,可根据药敏用于轻、中度感染,或重度感染的联合治疗。

5 预防及展望

如何应对“超级细菌”是临床医师、卫生管理部门而临的严峻挑战。加强多重耐药细菌的监测、加强抗菌药物合理使用管理、严格执行抗菌药物管理规定,尤其是对糖肽类、碳青霉烯类等特殊使用类抗菌药物进行严格管理、切实加强医院感染预防与控制能力、严格隔离确诊感染或定植者。此外,强化卫生行政部门、医院领导和医务人员感染控制观念、技术的教育、培训,对于控制各种“超级细菌”尤其关键。国际联合监测结果也证明了某些手段的重要性。

“超级细菌”的出现和蔓延,大大制约了临床医师治疗感染的能力和手段,曾经我们深深信赖的“魔力子弹”正在消失或已经不复存在。我们似乎正在经历这样一个轮回——回到了“前抗生素时代”。但是,如果没有有效的抗菌药物,当今的外科手术、器官移植、肿瘤化疗或治疗重症感染患者将尢法想象。“超级细菌”的出现似乎在提醒人类:细菌才是进化的强者,试图永恒地控制或清除它们将是徒劳的。实践证明:正是人类不合理的抗生素使用招致了“超级细菌”的反噬。值得我们反思的是,为何会不断产生新的“超级细菌”,它们带给我们的不该仅仅是恐慌,更多的应当足警钟长鸣。人类与细菌的战争似乎永远不会停止,医师、科学家、政府和制药公司共同努力已经刻不容缓!

编辑: tianyusheng

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