綠膿桿菌耐藥機(jī)制及其治療對(duì)策研究

吳明權(quán)，魏士長(zhǎng)，黃銀秋，張 璐，史志龍，趙艷玲

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都611137； 2.解放軍第302醫(yī)院藥學(xué)部，北京 100039)

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綠膿桿菌耐藥機(jī)制及其治療對(duì)策研究

吳明權(quán)，魏士長(zhǎng)，黃銀秋，張 璐，史志龍，趙艷玲

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都611137； 2.解放軍第302醫(yī)院藥學(xué)部，北京 100039)

DOI 10.14009/j.issn.1672-2124.2016.11.005

綠膿桿菌為假單胞菌屬中最為常見(jiàn)的一種機(jī)會(huì)致病菌，廣泛分布于自然界中，可通過(guò)環(huán)境污染、交叉感染、內(nèi)源性感染和醫(yī)源性感染等途徑傳播，是革蘭陰性桿菌感染中僅次于大腸桿菌、克雷伯菌的常見(jiàn)病原菌。綠膿桿菌、免疫功能低下患者以及特定發(fā)病環(huán)境構(gòu)成綠膿桿菌感染流行環(huán)節(jié)。當(dāng)宿主免疫功能低下、長(zhǎng)期使用廣譜抗菌藥物、糖皮質(zhì)激素及腫瘤放療、化療時(shí)，極易發(fā)生綠膿桿菌感染。臨床上綠膿桿菌?？梢鹉蚵犯腥?、燒傷創(chuàng)面及褥瘡感染、敗血癥和肺部感染等。綠膿桿菌對(duì)抗菌藥物存在天然或獲得性耐藥性，治療難度較大，不應(yīng)被忽視?；诖?，本文從綠膿桿菌的流行病學(xué)趨勢(shì)、耐藥機(jī)制及其治療對(duì)策進(jìn)行闡述，以期為臨床上控制綠膿桿菌感染提供參考。

1 綠膿桿菌的流行病學(xué)趨勢(shì)

從生物學(xué)角度看，綠膿桿菌的微生態(tài)特征是綠膿桿菌感染流行的生物學(xué)基礎(chǔ)，主要表現(xiàn)在綠膿桿菌廣泛分布于潮濕環(huán)境并能長(zhǎng)期生存于其中，但在干燥環(huán)境中其生存能力明顯下降。綠膿桿菌的致病表現(xiàn)于其黏附于黏膜或異物上的能力較強(qiáng)，可在菌落表面形成非特異通透性降低的生物膜，導(dǎo)致抗菌藥物難以滲入其中而難以發(fā)揮抗菌作用。此外，綠膿桿菌具有多種耐藥機(jī)制特征，目前已成為醫(yī)院感染的主要致病菌，約占我國(guó)醫(yī)院感染病例數(shù)的11.1%～24.5%，居第2—3位[1]。也有研究結(jié)果顯示，假單胞菌在醫(yī)院感染標(biāo)本中居首位(約占25.3%)，其中以銅綠假單胞菌為主，且分布廣泛、耐藥情況嚴(yán)重[2]。一份覆蓋國(guó)內(nèi)27家三級(jí)醫(yī)院的多重耐藥綠膿桿菌流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，多重耐藥綠膿桿菌由不同基因背景進(jìn)化而來(lái)；同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有的菌落非純系繁殖和醫(yī)院爆發(fā)情況，建議加強(qiáng)現(xiàn)有的感染控制措施[3]。國(guó)外報(bào)道，綠膿桿菌感染占醫(yī)院感染病例數(shù)的10%～31.5%，居病原菌之首。綠膿桿菌為引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的革蘭陰性菌中的第二大病原菌，以及引起敗血癥、尿路感染和外科傷口感染的第三或第四大病原菌[4]。一份覆蓋美國(guó)35年(1966—2011年)43次醫(yī)院內(nèi)爆發(fā)性傳染的Meta分析結(jié)果顯示，由綠膿桿菌引起的醫(yī)源性肺炎死亡病例數(shù)達(dá)1 400人/年[5]。另有流行病學(xué)研究結(jié)果顯示，重癥監(jiān)護(hù)病房患者綠膿桿菌檢出率達(dá)4.0%，肺炎患者中綠膿桿菌是檢出最頻繁的革蘭陰性菌[6]。由此可見(jiàn)，由于綠膿桿菌野生菌株和耐藥菌株的高流行性和致病性導(dǎo)致獲得性感染而帶來(lái)的嚴(yán)重公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)，應(yīng)引起重視。

2 綠膿桿菌的耐藥機(jī)制

隨著抗菌藥物的廣泛應(yīng)用，銅綠假單胞菌的耐藥現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，并且出現(xiàn)多重耐藥甚至泛耐藥菌株，顯著增加了臨床治療的難度。隨著其臨床分離率的不斷提高，綠膿桿菌逐漸成為醫(yī)院重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的細(xì)菌之一。銅綠假單胞菌的耐藥機(jī)制非常復(fù)雜，單一機(jī)制難以解釋其耐藥表型，對(duì)多種抗菌藥物表現(xiàn)出固有或獲得性多重耐藥性，臨床治療銅綠假單胞菌感染非常困難。究其原因，主要由外膜蛋白的缺失造成綠膿桿菌的外膜通透性降低，對(duì)小分子的穿透率僅為其他革蘭陰性菌(如大腸桿菌)的0.2%～1%[7]；當(dāng)綠膿桿菌與抗菌藥物接觸后，可產(chǎn)生抗菌藥物的修飾酶(如青霉素水解酶)；降低抗菌藥物作用位點(diǎn)的敏感性；通過(guò)缺失孔道蛋白降低抗菌藥物的通透性等原因造成。一般認(rèn)為前兩者具有協(xié)同作用[8]。近年來(lái)研究結(jié)果顯示，綠膿桿菌存在外排各種物質(zhì)的復(fù)雜主動(dòng)排出系統(tǒng)，這在綠膿桿菌的多重耐藥性中起著極其重要的作用。該外排系統(tǒng)是單基因編碼的抗1種或1類抗菌藥物的“單”耐藥系統(tǒng)，由1個(gè)操縱子調(diào)控，具有耐多種不同抗菌藥物的能力，由連接蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和外膜通道等3個(gè)亞單位構(gòu)成。文獻(xiàn)報(bào)道，綠膿桿菌存在MexAB-OprM、MexCD-OprJ和MexEF-OprN等外排系統(tǒng)，其中，MexAB-OprM是唯一能在野生菌株中表達(dá)的外排系統(tǒng)，其在綠膿桿菌的多重耐藥中起著主要作用[9-12]。由于綠膿桿菌對(duì)多種結(jié)構(gòu)抗菌藥物耐藥，目前尚未發(fā)現(xiàn)作用于氟喹諾酮類、四環(huán)素類等抗菌藥物的鈍化酶，因此，綠膿桿菌的廣譜耐藥性是生物膜屏障與主動(dòng)排出系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。綜合來(lái)看，綠膿桿菌的耐藥性更偏重于多種途徑聯(lián)合發(fā)揮作用。

3 綠膿桿菌的治療對(duì)策

目前，臨床上針對(duì)綠膿桿菌感染，常以青霉素類、第3或4代頭孢菌素類、第3或4代氟喹諾酮類抗菌藥物治療為主，而且以聯(lián)合用藥和交替用藥的效果為佳。但由于高效抗菌藥物的廣泛使用以及少數(shù)抗菌藥物的濫用，綠膿桿菌呈現(xiàn)出多重抗藥性，可導(dǎo)致難以治愈的嚴(yán)重感染[13]。綠膿桿菌對(duì)多種抗菌藥物尤其是β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐藥性，且呈逐年上升趨勢(shì)。綠膿桿菌對(duì)亞胺培南的耐藥率最低。亞胺培南可與多種青霉素結(jié)合蛋白結(jié)合，抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，導(dǎo)致細(xì)胞溶解和死亡，且其對(duì)β-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，是治療綠膿桿菌重癥感染的首選藥物之一，但由于其在臨床的大量使用，其耐藥率也逐年上升；阿米卡星對(duì)綠膿桿菌產(chǎn)生的鈍化酶較為穩(wěn)定，綠膿桿菌對(duì)其的耐藥率<20%，所以治療綠膿桿菌重癥感染應(yīng)考慮β-內(nèi)酰胺類抗假單胞菌藥與氨基糖苷類抗菌藥物聯(lián)合應(yīng)用；頭孢他啶因?qū)Χ喾Nβ-內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，在第3代頭孢菌素中其抗綠膿桿菌活性最強(qiáng)，綠膿桿菌對(duì)其的耐藥率為30.8%，故其可作為治療綠膿桿菌感染的有效藥物；而綠膿桿菌對(duì)頭孢噻肟的耐藥率高達(dá)95%，頭孢噻肟已不適合臨床治療的需要[14]。面對(duì)綠膿桿菌多重耐藥性的問(wèn)題，有研究采用外排泵抑制劑協(xié)助抗菌藥物治療銅綠假單胞菌感染，測(cè)量左氧氟沙星的最小抑菌濃度，發(fā)現(xiàn)加入外排泵抑制劑后，本身耐左氧氟沙星的銅綠假單胞菌株的耐藥性下降至原來(lái)的1/8，而外排泵過(guò)量表達(dá)的耐藥株的耐藥性下降至原來(lái)的1/64～1/32。值得一提的是，聯(lián)用外排泵抑制劑還可以降低耐藥菌株的出現(xiàn)頻率[15]。目前，綠膿桿菌中的外排泵抑制劑(Mex泵抑制劑)主要分為廣譜泵抑制劑和MexAB-OprM泵的特異性抑制劑等2種。廣譜泵抑制劑主要針對(duì)MexAB-OprM、MexCD-OprJ、MexEF-OprN和MexXY-OprM這4種外排泵引起的耐藥產(chǎn)生對(duì)抗作用，能夠增加這4種外排泵的抗菌藥物底物敏感性，對(duì)β-內(nèi)酰胺酶及氨基糖苷類抗菌藥物起效甚微，而MexAB-OprM泵的特異性抑制劑可以解決這個(gè)問(wèn)題[16]。

4 結(jié)論

綜上所述，綠膿桿菌耐藥是多種耐藥途徑共同作用的結(jié)果，盡管當(dāng)前抗菌藥物可選擇性很多，但針對(duì)綠膿桿菌多重耐藥并無(wú)療效更好的藥物。具體選擇哪種或哪類藥物，臨床用藥還是以細(xì)菌培養(yǎng)和藥物敏感性試驗(yàn)結(jié)果為重要依據(jù)。綠膿桿菌感染多屬繼發(fā)性感染，急性綠膿桿菌性肺炎多繼發(fā)于敗血癥，慢性綠膿桿菌呼吸道感染則多是對(duì)流感桿菌或肺炎球菌等感染過(guò)度使用抗菌藥物后引起的二重感染。由綠膿桿菌引起的醫(yī)源性血液感染和肺炎會(huì)極大增加病死率，并、且會(huì)延長(zhǎng)住院時(shí)間、增加醫(yī)療負(fù)擔(dān)。因此，加強(qiáng)綠膿桿菌耐藥性監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)臨床醫(yī)師合理使用抗菌藥物以減少耐藥菌株的產(chǎn)生尤為重要。

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國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81342571)；國(guó)家重大新藥創(chuàng)制專項(xiàng)(No.2015ZX09J15102-004)

R978.1

A

1672-2124(2016)11-1460-02

2016-08-29)

*在讀碩士研究生。研究方向：中藥理論與應(yīng)用。E-mail：18782976939@163.com

#通信作者：主任藥師，博士，研究員。研究方向：中藥藥理學(xué)。E-mail：zhaoyl2855@126.com