腸桿菌科細(xì)菌碳青霉烯類抗生素耐藥治療的研究進(jìn)展

吳鴻濱（天津市第五中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，天津 300450）

近年來，因?yàn)閷Φ谌^孢菌素及碳青霉烯類抗生素等廣譜抗菌藥物的不當(dāng)使用及過度使用，使得碳青霉烯耐藥腸桿菌科細(xì)菌（Carbapenem Resistant Enterobacteriaceae，CRE）日益增多［1］。 國內(nèi) 2017 年的細(xì)菌耐藥監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，腸桿菌科細(xì)菌對碳青霉烯類藥物耐藥性不斷升高，其中肺炎克雷伯菌（KPN）對亞胺培南及美羅培南的耐藥率已經(jīng)分別高達(dá)20.9%及 24.0%［2］。 目前，臨床醫(yī)師已經(jīng)無法再把碳青霉烯類抗生素當(dāng)做腸桿菌科細(xì)菌感染治療的最終有效方案。 CRE 的出現(xiàn)已經(jīng)對人類的生命健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，故對腸桿菌科細(xì)菌對碳青霉烯類抗生素的具體耐藥機(jī)制進(jìn)行分析是研究其耐藥性并輔助臨床合理用藥的必要手段?；诖耍疚倪x取腸桿菌科細(xì)菌碳青霉烯類抗生素耐藥治療的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，以期為同行業(yè)學(xué)者提供借鑒。 綜述如下。

1 腸桿菌科細(xì)菌對碳青霉烯類藥物的耐藥機(jī)制

腸桿菌科細(xì)菌對碳青霉烯類藥物的耐藥機(jī)制主要包括膜孔蛋白缺失或改變合并產(chǎn)AmpCβ 內(nèi)酰胺酶（AmpC 酶）或高產(chǎn)超廣譜 β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs 酶)、碳青霉烯酶及細(xì)菌外排泵系統(tǒng)的改變。 CRE 最為常見的耐藥機(jī)制為碳青霉烯酶，然后為膜孔蛋白缺失、或突變，臨床較不常見的為細(xì)菌外排泵系統(tǒng)改變。

1.1 碳青霉烯酶 碳青霉烯酶是能水解亞胺培南及美羅培南等碳青霉烯類抗生素，為最為重要的一種耐藥機(jī)制，和β-內(nèi)酰胺酶的降解息息相關(guān)。 按照Ambler 分類法可把碳青霉烯酶分成A 類、B 類、D 類酶，其中A 類是絲氨酸酶，常見于一些腸桿菌科細(xì)菌，其中以克雷伯菌肺炎碳青霉烯酶（KPC 酶）分布最為廣泛，可水解全部的氨曲南及β-內(nèi)酰胺類抗生素，能被他唑巴坦、克拉維酸、舒巴坦等β-內(nèi)酰胺酶抑制劑所抑制，但乙二胺四乙酸(EDTA)無法對KPC 酶產(chǎn)生抑制作用［3］。其中的KPC 酶編碼基因在質(zhì)粒上，和其他亞型不同，克拉維酸僅能略微抑制KPC 酶的活力，但 KPC 酶不被 EDTA 及硼酸抑制，KPC 酶極易在不同菌種間傳播，甚至?xí)鸶腥镜木植勘┌l(fā)及流行，這也是KPC 型碳青霉烯酶可快速在全球眾多國家大規(guī)模擴(kuò)散的主要原因［4］。 B 類為金屬酶，由染色體介導(dǎo)，產(chǎn)金屬酶的細(xì)菌主要有鮑曼不動桿菌及腸桿菌科細(xì)菌，可水解全部的β-內(nèi)酰胺類抗生素，但無法水解氨曲南，EDTA 能發(fā)揮抑制作用，但克拉維酸及他唑巴坦無法對其產(chǎn)生抑制作用；D 類為絲氨酸酶，可水解青霉素、碳青霉烯類及窄譜頭孢菌素，無法水解氨曲南、廣譜頭孢菌素，克拉維酸與EDTA能略微抑制D 類，在肺炎克雷伯菌及鮑曼不動桿菌等中大量存在，也在大腸埃希菌屬的OXA 酶中被發(fā)現(xiàn)。

1.2 膜孔蛋白缺失或改變合并產(chǎn)AmpC 酶或高產(chǎn)ESBLs 酶 膜孔蛋白以三聚體為主要存在形式，主要是跨膜蛋白所構(gòu)成的孔道，親水物質(zhì)及抗菌藥物可被允許通行，進(jìn)而發(fā)揮抗菌效果。在腸桿菌科細(xì)菌中的大腸埃希菌的特征性膜孔蛋白-外膜蛋白(OMP)缺失或改變(表達(dá)量降低、基因突變、通道堵塞及蛋白予以代替)時，會降低外膜的滲透性，進(jìn)而阻礙抗菌藥物進(jìn)入，導(dǎo)致細(xì)菌耐藥。 若同時伴產(chǎn)AmpC 酶或是ESBLs 酶，會明顯阻礙跨膜擴(kuò)散途徑，抗菌藥物便無法擴(kuò)散穿過細(xì)胞膜進(jìn)到細(xì)菌內(nèi)部，從而增加革蘭氏陰性菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥程度。 上述是除了產(chǎn)碳青霉烯酶之外的引起CRE 的另一常見耐藥機(jī)制。

1.3 外排泵高表達(dá) 細(xì)菌的外排泵一般是利用外出排泵系統(tǒng)的過分表達(dá)或外排泵系統(tǒng)的異常改變來提高泵出效率繼而產(chǎn)生耐藥。 以上均會減弱細(xì)菌內(nèi)部的抗菌藥濃度，同時能適用于很多結(jié)構(gòu)各異的抗菌藥物。在腸桿菌科細(xì)菌中有眾多外排泵系統(tǒng)，最為常見的是 AcrAB-TolC 外排泵系統(tǒng)， 它會促使大腸埃希菌與肺炎克雷伯菌對很多類型的抗菌藥物， 特別是對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物有著更高的耐藥性，被當(dāng)做是CRE 的另外一種耐藥機(jī)制。

2 CRE 感染的治療藥物

在明確腸桿菌科細(xì)菌碳青霉烯類藥物的耐藥機(jī)制后利于指導(dǎo)對癥治療方案的制定，當(dāng)前針對以上耐藥機(jī)制所研發(fā)并投入使用的治療CRE 感染的抗菌藥物主要包括替加環(huán)素、多粘菌素、替加霉素類及磷霉素。

多粘菌素是一種注射用抗菌藥物，存在多粘菌素E 與多粘菌素B 兩種類型，是治療由革蘭氏陰性菌所引發(fā)的感染的高效藥物。 多粘菌素在20 世紀(jì)40 年代被發(fā)現(xiàn)，并在20 世紀(jì)50 年代首次用于臨床實(shí)踐。20 世紀(jì)70 年代隨著更安全的替代品的出現(xiàn)，多粘菌素被棄用，但隨著20 世紀(jì)90 年代后逐漸增多的多重耐藥（MDR）和泛耐藥（XDR）的出現(xiàn)，多粘菌素E 被用于治療MDR 和XDR 所致感染。然而大多數(shù)非感染、呼吸和重癥監(jiān)護(hù)室的醫(yī)師和藥師對于使用多粘菌素沒有太多經(jīng)驗(yàn)。 多粘菌素E 除了吸入給藥外幾乎沒有用于門診病人，在很多醫(yī)院其作為最后一道抗菌藥物防線被用于危急情況。 曹林［5］研究指出，多粘菌素在臨床上對于碳青霉烯類抗生素耐藥的菌株等多重耐藥菌的治療具有重要意義，被認(rèn)為是最有效的治療手段之一。 CRE 指南推薦的單一多粘菌素用藥在治療KPC 型碳青霉烯酶雖最低，但也存在一定的耐藥率，仍需不斷探究更為高效的藥物聯(lián)合治療方案。 在臨床實(shí)踐中多粘菌素E 與其他抗菌藥物聯(lián)合使用，但具體聯(lián)合哪一種抗菌藥物需根據(jù)個體情況來回答，具體取決于何種致病菌、致病菌的耐藥機(jī)制、患者耐受性、感染類型及其他可獲得的信息為臨床實(shí)踐做出決策。 徐玉輝等［6］研究指出，多粘菌素B 聯(lián)合用藥能提高對青霉烯類耐藥肺炎克雷伯菌（CRKP）的抗菌活性，降低對肺炎克雷伯菌的防突變濃度(MPC)和計(jì)算選擇指數(shù)(SI)，降低耐藥突變選擇窗，最終減弱細(xì)菌出現(xiàn)耐藥突變的概率。

替加霉素是一種四環(huán)素類抗生素，主要是通過把抗生素綁定到30S 的核糖體亞單位中來抑制蛋白質(zhì)合成的抑菌機(jī)制來治療CRE 的感染。 劉立榮等［7］研究指出，替加環(huán)素在治療CRE 時能發(fā)揮高效的抗菌活性，β-內(nèi)酰胺酶不會對抗菌效果產(chǎn)生影響。 楊柳［8］研究指出，遼寧區(qū)域中的大部分CRKP 在使用替加環(huán)素后仍可維持很好的敏感性。 磷霉素也是CRE 感染的常用治療藥物選擇，磷霉素能對細(xì)菌合成細(xì)胞壁的早期階段產(chǎn)生藥效，可通過對細(xì)菌外層結(jié)構(gòu)造成破壞或改變結(jié)構(gòu)的方式使得藥物進(jìn)到菌體內(nèi)，讓藥物更容易在菌體內(nèi)富集，從而發(fā)揮高效的藥物協(xié)同作用。 磷霉素具備自身毒副作用少、 無抗原性、具有免疫調(diào)節(jié)、抗過敏及減弱藥物所引發(fā)的毒副反應(yīng)的功用，臨床可著重關(guān)注聯(lián)合用藥方案，因治療的對象病菌與協(xié)同用藥的不同，臨床用藥效果各不相同。 黃林等［9］研究指出，磷霉素針對碳青霉烯類抗生素耐藥腸桿菌科細(xì)菌而言有著較好的體外抗菌活力值，磷霉素與替加環(huán)素聯(lián)合或與氨基糖苷類抗生素聯(lián)合都可以發(fā)揮很好的聯(lián)合作用，能為因CRE 菌株導(dǎo)致的重度感染的治療提供新路徑。 孫鳳軍等［10］研究指出，磷霉素聯(lián)合碳青霉烯類能對耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌發(fā)揮外協(xié)同作用，抗菌效果好。除了上述藥物， 頭孢他啶-阿維巴坦是一種復(fù)合制劑，對KPC 酶、ESBL 酶、AmpC 酶及 OXA-48 均有抑制作用，為臨床治療提供新的治療方案［11］。

3 小結(jié)

CRE 感染越來越威脅人類的健康，且已經(jīng)是血流感染病死率上升的主要原因。 為阻止CRE 的不斷發(fā)展， 臨床醫(yī)生應(yīng)高度重視CRE 感染的耐藥機(jī)制，且要合理規(guī)范運(yùn)用抗菌藥物，治療CRE 感染的具體方案要綜合考量耐藥菌流行病學(xué)特點(diǎn)、 藥敏試驗(yàn)情況、機(jī)體感染位置及感染的嚴(yán)重程度、抗菌藥物的藥動學(xué)特點(diǎn)及藥效學(xué)特點(diǎn)等眾多內(nèi)容， 以此來減少耐藥菌出現(xiàn)。并且在治療的過程中，醫(yī)務(wù)人員也要不斷強(qiáng)化手衛(wèi)生及醫(yī)用儀器消毒力度，切斷耐藥菌的傳播途徑；醫(yī)院也要嚴(yán)格監(jiān)測醫(yī)院環(huán)境及患者情況，一旦發(fā)現(xiàn)CRE，第一時間采取隔離措施，繼而有效實(shí)現(xiàn)預(yù)防和控制CRE 的效果。