常见致病菌耐药机制与应对措施

12014年第二季度细菌耐药监测结果预警与应对策略由于抗菌药物的广泛不合理应用。细菌耐药现象日益严峻，临床出现大量多耐药和泛耐药菌株，给医院感染预防控制带来挑战。细菌耐药有一定的区域性和时间性，及时了解和掌握本院常见多耐药菌的流行现状及耐药特征，有利于临床医师合理选择抗菌药物，提高治疗效果，以达到减少为耐药菌的产生。现对2014年第二季度病原菌分布情况和耐药率进行公布，并向临床科室提供细菌耐药应对措施。12014年第2季度我院细菌耐药率及预警信息细菌名称耐药率（≤30%）耐药率（30%-40%）耐药率（40%-50%）耐药率（50%-75%）耐药率（75%）铜绿假单胞菌头孢哌酮舒巴坦头孢他啶亚胺培南头孢吡肟阿米卡星哌拉西林他唑巴坦庆大霉素哌拉西林妥布霉素环丙沙星左旋氧氟沙星头孢曲松大肠埃希氏菌头孢哌酮舒巴坦阿米卡星哌拉西林他唑巴坦亚胺培南头孢西丁妥布霉素左旋氧氟沙星庆大霉素甲氧苄氨嘧啶磺胺哌拉西林头孢吡肟头孢他啶头孢曲松头孢呋辛头孢唑啉环丙沙星金黄色葡萄球菌环丙沙星左旋氧氟沙星万古霉素利福平利奈唑胺甲氧苄氨嘧啶磺胺头孢曲松苯唑西林庆大霉素红霉素克林霉素青霉素不动杆菌甲氧苄氨嘧啶磺胺头孢吡肟阿米卡星头孢他啶哌拉西林他唑巴坦头孢曲松亚胺培南哌拉西林妥布霉素头孢西丁头孢呋辛甲氧苄氨嘧啶磺胺头孢唑林环丙沙星左旋氧氟沙2星庆大霉素肺炎克雷伯菌头孢哌酮舒巴坦阿米卡星哌拉西林他唑巴坦亚胺培南环丙沙星左旋氧氟沙星头孢西丁庆大霉素妥布霉素头孢吡肟头孢他啶头孢曲松头孢呋辛头孢唑啉甲氧苄氨嘧啶磺胺哌拉西林肺炎链球菌头孢吡肟左旋氧氟沙星青霉素万古霉素头孢曲松头孢呋辛红霉素克林霉素甲氧苄氨嘧啶磺胺表皮葡萄球菌万古霉素利福平利奈唑胺左旋氧氟沙星环丙沙星克林霉素甲氧苄氨嘧啶磺胺红霉素苯唑西林头孢曲松庆大霉素卡他布兰汉菌头孢哌酮舒巴坦哌拉西林他唑巴坦左旋氧氟沙星头孢吡肟头孢曲松头孢呋辛头孢西丁头孢唑林甲氧苄氨嘧啶磺胺庆大霉素青霉素屎肠球菌万古霉素利奈唑胺红霉素青霉素左旋氧氟沙星利福平环丙沙星流感嗜血杆菌头孢吡肟头孢哌酮舒巴坦头孢曲松左旋氧氟沙星利福平克林霉素红霉素头孢呋辛庆大霉素甲氧苄氨嘧啶磺胺青霉素备注：耐药率超过30%的抗菌药物，提示“预警抗菌药物”；耐药率超过40%的抗菌药物，提示“慎用抗菌药物”；耐药率超过50%的抗菌药物，提示“参照药敏试验结果用药”；耐药率超过75%的抗菌药物，提示“暂停该类抗菌药物的临床应用”。2细菌产生耐药性机制2.1铜绿假单胞菌耐药机制3铜绿假单胞菌对生存环境和营养条件要求很低，在自然界分布广泛，甚至在医院内环境经常可见，其具有多药耐药性及耐药机制：（1）该菌能够产生破坏抗菌药物活性的多种灭活酶、钝化酶和修饰酶。（2）基因突变，作用靶位变异。（3）细胞膜通透性降低。（4）主动泵出机制将进入的药物排到体外。（5）产生生物膜，阻隔白细胞、多种抗体及抗菌药物进入细菌细胞内吞噬细菌。由于铜绿假单胞菌复杂的耐药机制导致其感染具有难治性和迁延性。2.2大肠埃希氏菌耐药机制大肠埃希菌是G－杆菌中分离率较高的机会致病菌，可引起人体所有部位的感染并且呈多重耐药性。（1）β-内酰胺酶的产生①大肠埃希菌对β-内酰胺类抗菌药物耐药主要是由超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）引起的，对头霉素类及碳青霉烯类药物敏感。ESBLs可分为五大类：TEM型、SHV型、CTX-M型、OXA型和其他型，大肠埃希菌ESBLs酶以TEM型最常见。TEM型ESBLs呈酸性，可水解头孢他啶、头孢噻肟。SHV型ESBLs呈碱性，有水解头孢噻吩的巯基。CTX-M型ESBLs呈碱性，对头孢噻肟水解能力强于头孢他啶。OXA型ESBLs呈弱酸性或弱碱性，主要水解底物是苯唑西林，OXA型酶主要见于铜绿假单胞菌中，在大肠埃希菌中的分离率较低。②AmpCβ-内酰胺酶AmpC酶主要作用于头孢菌素类抗菌药物，且不能被克拉维酸抑制。它是水解酶，与β-内酰胺环羧基部分共价结合，在水分子作用下导致β-内酰胺环开环，破坏β-内酰胺类抗菌药物抗菌活性。③对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶对酶抑制剂药的耐药的β-内酰胺酶（IRT）主要有TEM系列衍变而来，又称为耐酶抑制剂TEM系列酶。（2）药物作用靶位的改变（3）主动外排（4）外膜通透性的下降2.3肺炎克雷伯杆菌耐药机制肺炎克雷伯杆菌属于阴性杆菌，通常存在于人类肠道、呼吸道，是除大肠埃希氏菌外导致医源性感染的最重要的条件致病菌。由于抗菌药物的大量使用，在选择性压力下多药耐药肺炎克雷伯杆菌（KPN）菌株不断出现，耐药率日益上升，KPN耐药机制包括：（1）产抗菌药物灭活酶①β-内酰胺酶包括产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）、AmpC酶、耐酶抑制剂β-内酰胺酶、碳青霉烯酶(KPC酶)及金属β-内酰胺酶（MBLs）等。4ESBLs是耐药KPN产生的最主要的一类酶，由质粒介导，产ESBLsKPN对青霉素类、头孢菌素类及单环类药物耐药，但对头霉素类和碳青霉烯类及酶抑制剂敏感。KPN中AmpC酶由质粒介导，AmpC酶使KPN对临床上广谱β-内酰胺类药物耐药，且不能被β-内酰胺酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦抑制，但对碳青霉烯类敏感。产耐酶抑制剂β-内酰胺酶菌株对青霉素类及青霉素与β-内酰胺酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦的复合制剂均不敏感，可被他唑巴坦抑制。碳青霉烯酶(KPC酶)不能被EDTA抑制，由质粒介导。产KPC酶KPN对广谱头孢菌素类、单环类及碳青霉烯类耐药。2009年外国学者Eleman等发现2例携带KPC酶的泛耐药KPN甚至对多粘菌素和替加环素耐药。金属β-内酰胺酶（MBLs）能被EDTA抑制，包括IMP、VIM、NDM-1等类型，前两者最常见且分布广泛。产MBLsKPN对头孢菌素类、单环类以及碳青霉烯类耐药。由于其具有较强耐药性和传播性，被媒体称为“超级细菌”。②氨基糖苷修饰酶（AMEs）KPN对氨基糖苷类耐药的主要机制是产AMEs，该酶可修饰抗菌药物分子中某些保持抗菌活性所必需的基团，使其与作用靶位核糖体的亲和力大为降低而导致耐药。修饰酶包括N-乙酰转移酶（AAC）、腺苷转移酶（ANT）、磷酸转移酶（APH）等。多药耐药KPNAMEs阳性率高达86.9%。（2）抗菌药物渗透障碍①细菌生物被摸（BF）形成BF是细菌适应环境形成的一种保护性生存方式，是细菌吸附于生物医学材料或机体黏膜表面，分泌多糖蛋白复合物后缠绕并聚集不同细菌隐藏其内部而形成的膜状物。由于BF具有屏障作用，其内部细菌得以被保护，从而逃脱免疫和抗菌药物的杀伤作用，其内部细菌得以被保护，从而逃脱免疫和抗菌药物的杀伤作用，使其失效。BF菌的特殊结构和生理特性使菌体内抗菌药物浓度显著降低，而低于致死量的抗菌药物更易诱导细菌产生β-内酰胺酶而导致耐药。外膜孔蛋白的改变革兰阴性菌细胞外膜上存在由许多微孔蛋白组成的孔道，溶质可通过孔道进入外周间隙。若微孔蛋白改变或缺失，则抗菌药物难以渗入细菌细胞内，导致耐药。孔蛋白的改变能提高细菌耐药性，与灭活酶并存时的耐药程度较灭活酶单独作用时高，可降低KPN对碳青霉烯类药物的敏感性。（3）主动外排机制主动外排以ATP供能，主动将渗入细菌细胞内的抗菌药物泵出胞外，外排底物包括β-内酰胺类、大环内酯类、喹诺酮类等抗菌药物。（4）抗菌药物作用靶位改变①DNA旋转酶和拓扑异构酶构象变异DNA旋转酶和拓扑异构酶构象发生变化，使抗菌药物不能与酶-DNA复合物结合，不能阻止细菌DNA的合成。引起KPN对喹诺酮类耐药。5另一种机制是细菌产生由质粒介导的耐药基因qnr，其编码蛋白与拓扑异构酶Ⅳ特异性结合，从而减少了喹诺酮类药物的作用靶点，导致细菌耐药。②16srRNA甲基化酶细菌通过产16srRNA基因甲基化酶使药物作用靶位（16srDNA）甲基化，导致甲基化的16srDNA与氨基糖苷类药物的亲和力下降而耐药。产16srRNA甲基化酶的细菌对氨基糖苷类泛耐药。（5）基因盒-整合子系统与细菌耐药性的获得和传播相关的基因元件，即整合子。它是能捕获外源基因使其转变为功能性基因的移动性DNA分子。常位于染色体、质粒或转座子上，并能在其间移动。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类整合子为耐药整合子。KPN中的整合子多为Ⅰ、Ⅲ类，Ⅱ类整合子携带率降低。整合子可以在菌种间流动，在KPN多药耐药性的介导及传递中具有重要意义，促进KPN不断出现新的耐药方式，对临床治疗提出了严峻挑战。2.4鲍曼不动杆菌耐药机制鲍曼不动杆菌广泛分布于外界环境，主要存在水和土壤中，易在潮湿环境中生存，如浴盆、肥皂盒等处。该菌粘附力极强，易在各类医用材料上粘附，成为潜在贮菌源。此外，该菌还存在于健康人皮肤、咽部，也存在于结膜、唾液、胃肠道及阴道分泌物中。感染源可以是患者自身（内源性感染），亦可以是鲍曼不动杆菌感染者或带菌者，尤其是双手带菌的医务人员。（1）产生抗菌药物灭活酶：①β-内酰胺酶：最主要的是D组的OXA-23酶，部分菌株还携带超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）、头孢菌素酶（AmpC）和B类的金属β-内酰胺酶；②氨基糖苷类修饰酶：由于各种修饰酶的底物不同，可导致一种和几种氨基糖苷类抗生素耐药。（2）药物作用靶位改变：拓扑异构酶gyrA、parC基因突变导致的喹诺酮类抗菌药物耐药；armA等16SrRNA甲基化酶导致几乎所有氨基糖苷类抗生素耐药。（3）药物到达作用靶位量的减少：包括外膜孔蛋白通透性的下降及外排泵的过度表达。鲍曼不动杆菌基因组显示，其富含外排泵基因，外排泵高表达在鲍曼不动杆菌多重耐药中发挥重要作用。鲍曼不动杆菌能泵出的药物包括β内酰胺类，氨基糖苷类，红霉素，氯霉素，四环素类，氟喹诺酮类，甲氧苄啶。主动外排机制在鲍曼不动杆菌对碳青酶烯类耐药的机制中也有一定的作用。鲍曼不动杆菌的耐药相当复杂，其本身具有的多重耐药机制造成它的多重耐药性，从其他菌株获得耐药基因并能表达，抗菌药物的强大选择压力，是造成它对药物耐药性不断上升的主要原因。2.5金黄色葡萄球菌耐药机制（1）青霉素耐药的金黄色葡萄球菌：产生β-内酰胺酶，水解青霉素中有效基团。6（2）甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）：获得MeeA基团，编码产生PBP2a，对β-内酰胺类抗菌药物敏感性减低。（3）万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌（VRSA）：获得万古霉素耐药肠球菌的耐药基因，使万古霉素失去作用位点；或是细胞壁增厚，使万古霉素不能到达作用靶位。2.6肺炎链球菌耐药机制（1）β-内酰胺类抗生素的耐药机制①青霉素结合蛋白（PBPS）的改变；②非青霉素结合蛋白因素：非PBPs基因相关的肺炎链球菌耐药菌株都是感受态缺陷菌株。在哌拉西林耐药菌株中存在一个非PBPs的耐药基因cpoA(糖基转移酶)，其变异使肺炎链球菌在β-内酰胺类抗菌药物破坏了细胞壁肽聚糖合成的情况下仍能生存，从而导致耐药；murM基因变异与肺炎链球菌青霉素高水平耐药及头孢菌素耐药相关；肺炎链球菌获得性TEM基因可能是其对β-内酰胺类药物耐药的原因之一。（2）肺炎链球菌对大环内酯类的耐药①erm基因介导核糖体靶位修饰：耐药肺炎链球菌可合成Erm酶(erm基因编码),将核糖体23SrRNA的2058位的腺嘌呤残基N26位二甲基化，从而使大环内酯类抗生素与核糖体作用位点的亲和力下降，可引起大环内酯类抗生素高水平耐药；②mef基因介导的主动外排机制：大环内脂类外排基因（mef）编码的产物是一种外排泵，能以大环内脂类抗生素为底物，通过消耗能量将药物排出菌体外，从而降低细菌对药物的敏感性。MefA外排泵的特异性底物是十四元环和十五元环大环内酯类，mef基因介导的耐药都发生在M型耐药细菌，且一般是低水平耐药(1~32μg/mL)，临床上可以通过增加大环内脂类抗生素的剂量来克服此耐药；③50S核糖体突变：50S核糖体中23SrRNA任一位点的突变都会引起大环内酯类抗菌药物与核糖体结合亲和力的改变，从而导致肺炎链球菌的耐药，突变的核糖体数量与耐药水平呈正相关。（3）肺炎链球菌对喹诺酮类药物的耐药机制：肺炎链球菌对氟喹诺酮类药物耐药主要由两个机制介导：一是DNA促旋酶及拓扑异构酶Ⅳ喹诺酮耐药决定区域（QRDR）染色体变异；二是外排泵作用增加。3