细菌耐药机理及其耐药细菌

1、细菌耐药机理及其耐药细菌的 检测与临床 检验科艾彪 全球面临主要细菌耐药问题 MRS(Methicilln-Resistant Stapylococci) 耐甲氧西林葡萄球菌包括MRSA，MRSE等。 VIA(Vancomycin-Intermediate Staphyococcus Aurus) 万古霉素中介的金葡 菌 VRE(Vancomycin-Resitant Enterococci) 万古霉素耐药的肠球菌 ESBL(Extended-Spectrum B-lactamse) 超广谱酶(大肠/肺克) Inducible Ampc (Ampc基因突变，高产量，50%左右三代头孢耐药) 阴

2、沟、产 气、聚团等肠杆菌属。 Non-Fementatives(非发酵菌) 铜绿、不动、嗜麦芽 PRP(Penicillin-Resistant S、P) 青霉素耐药的肺炎球菌。 耐药的主要机理 v产生灭活酶 v靶位改变 v低通性屏障作用(膜通透性下降及生物被膜) v主动外运 v细胞缺乏自溶酶，对抗菌药物产生耐受性 对各类抗生素的主要耐药机制 抗菌药物 耐药机制 -内酰胺类 细胞壁通性降低，与PBPs亲和力与结 合力降低， 产-内酰胺酶，自溶 氨基甙类 摄入减少，产钝化酶，核糖体30S亚基改变，EH下降 和PH下降，降低氨基甙活性 大环内脂类 核糖体50S亚基改变，局部PH下降可降低活性 四环

3、素类 药物外流加快，细菌体内积蓄减少，核糖体30S亚基 改变，产生灭活酶 氯霉素 摄入减少，产生氯霉素乙酰转移酶 林可类 核糖体50S亚基改变 万古霉素 不易产生耐药性 喹诺酮类 细胞外膜OMPF降低，摄入减少，膜传导通道改变胞内 积蓄减少等 最多见的耐药机制 v产生灭活酶是最多见的耐药机制，可通过细 菌的基因突变引起，最主要是从其他细菌通 过转化、转导，结合，异位而获得。 v主要的灭活酶有二类： -内酰胺酶， 氨基甙类钝化酶。 （一）.-内酰胺酶： 主要分类方法有二种 ： A.分子生物学分类：根据末端氨基酸序列及 编码基因位点 ; B.功能分类：根据酶等电点、水解底物、是 否被酶抑剂所抑制及

4、分子结构类别（见表1） 表1 1998年Bush分类 -内酰胺酶种类 克拉维酸、舒巴坦作用 Group1：头孢菌素酶 （诱导酶） 不能抑制 Group2a：青霉素酶 能抑制 Group2b：广谱酶 能抑制 Group2b：超广谱酶 能抑制 金属酶： 不能抑制 超广谱 -内酰胺酶(Estended-spectrum - latamases,ESBLs) ESBLs是质粒介导的，为TEM-1，TEM-2和SHV-1的突变酶， 包括TEM-3到TEM-26，SHV-2SHV-6共近30种，与TEM-1， TEM-2和SHV-1相比，仅有1到4个氨基酸的不同，由在分子 质粒编码的，质粒分子量大约在23

5、Kbs到100Kbs之间，能够 被棒酸所抑制，属于A类酶(分子生物学分类)，可以通过结 合试验转给敏感菌。 1983年，欧洲KnotheH在肺炎克雷转给敏感菌，1983年， 欧洲KnotheH在肺炎克雷伯杆菌中发现了这种能灭活三代头 孢菌素的SHV-1衍生物，现已在英国引起多次的医院感染爆 发流行。 产ESBLs菌株的耐药特点 广谱酶（TEM-1，TEM-2，SHV-1）主要灭 活青霉素和窄谱头孢菌素（一、二代头孢）， 三代头孢菌素对其稳定，而ESBLs能分解三 代头孢（头孢噻肟、头孢他啶、头孢哌酮、 头孢曲松）以及单环酰胺类的氨曲能，但大 多数产ESBLs菌株对复合三代头孢（如舒普 深）敏感

6、，几乎所有ESBLs菌株对泰能敏感 表2 产ESBL菌株的治疗抗菌药物选择 碳青霉烯类 首选药物 -内酰胺类 有效（必须给予相当高的剂量） 抗生素+-内酰胺酶抑剂复方 有效 喹诺酮类 如果药敏结果显示敏感则可 氨基糖甙类 能有效 产ESBL菌株的治疗建议 v经验治疗可能产ESBLs株导致的感染，必须包括一个碳青霉 烯类抗生素联合应用一个氨基糖甙类抗生素，直到细菌敏感 结果知道时。 v根据临床药敏报告进行推测，对多种三代头孢菌素耐药的需 考虑产ESBL有可能(有共识即若确定为产ESBL菌株，即使 普通三代头孢及氨曲南药敏是敏感的也要报耐药)。 v碳青霉烯类复合三代头孢菌素(但需剂量大一点，注意A

7、mpc 基因)。 v 阿米卡星(不同地区可不一致)。 几种新的-内酰胺酶 v耐酶抑制剂广谱酶（IRT，IRBLs，18种） v水解氨苄西林、羧苄西林，对哌拉西林和头 孢类仍敏感 ， v克拉维酸、舒巴坦的抑制效果不好，舒巴坦 对IRT差 ， v他唑巴坦仍有抑制作用 ，哌拉西林/他唑巴坦 复方仍有活性作用 酶抑制剂: v.克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦. v.对TEM型 三种均有抑制作用，作用相仿 v.对SHV型 他唑巴坦、克拉维酸强于舒巴坦 产酶细菌对酶抑制剂不敏感的原 因 v 1.TEM-1产量过多 v 2.外膜蛋白改变 v 3.1型酶（AmpC） v 4.1 2 型酶并存 v 5.2br（IRT

8、） v 6.2d（OXA-11） TYPE -lac v产生机制 ：染色体上的Amp（通常处于被抑 制状态）突变，去阻遏，活化编码产生 AmpC酶。 v诱导机制： BPBs4，7a，7b（Sanders CC， 1977） v近来还发现质粒介导的AmpC酶 TYPE -lac来源 v染色体上的AmpC转移到质粒，使ECO和 KPN的临床分离株获得质粒介导的AmpC酶。 v此外可见于：Salmonella spp ， P.Mirabilis.C.freundii。 v 染色体上的基因来自肠杆菌属、枸橼酸杆菌 属和假单胞菌属。 v已报告17种，其中出现最多、分布最广的是 CMY-2。 TYPE -

9、lac特点 v往往在抗生素治疗过程中诱导产生，并有可 能选择出持续、大量产酶的耐药菌株（去阻 遏突变株） v AMP是许多潜在的酶诱导剂之一，但没有选 择去阻遏突变株的作用。 v 许多3-ceph是弱诱导剂，但有选择去阻遏突 变株的作用。 临床意义 v随着新型头孢菌素的使用特点增加，能产生TYPE 1 -Lac， 导致对-内酰胺类多重耐药的菌株迅速出现并成为医院感染 的重要病原菌。 vICU和灼伤等重症患者对肠杆菌、沙雷菌和铜绿假单胞菌等 能产生TYPE 1-Lac的细菌高度易感，成为上述病区的严重 问题。 v只有严格控制三代头孢菌素的使用，才能控制这一严重问题。 治疗 碳青霉烯类 四代头孢菌

10、素：头孢吡肟、头孢 匹罗 小结: v.AmpC酶（Bush1型酶）可引起GNB对三代头孢菌素和单 酰胺类抗生素的耐药，对抑制剂不敏感，对IMP敏感。 v2.AmpC酶具有一定的诱导性。 v3.AmpC酶不仅可由染色体且可由质粒介导。 v4.AmpC表达的调控机制未明，据认为与ampR、ampD、 ampE、ampG有关。 （二）. 氨基糖甙类钝化酶 v1.氨基糖甙类抗生素对钝化酶稳定性不同，耐药率不同 ; v2.庆大稳定性较差，耐药率高 ; 3.阿米卡星、奈替米星稳定性高，耐药率低 ; v4.尤其是奈替米星，对50%以上的庆大药株有效; v5. 氨基甙类钝化酶：磷酸转移酶、乙酰转移酶、核苷转移

11、 酶 ; 氯霉素乙酰化酶;红霉素-O-磷酸化酶;克林霉素-O-核苷化酶。 （三）.靶位改变 1.原有靶位的亲和力改变 PRP： PBP1a,2a,2b,2x的亲和力下降，造成对青霉 素及头孢菌素耐药 2.出现新的替代途径 8TKDa-PBP1- 80 - -PBP2-PBP2a(PBP,278Kda) 75 -PBP，3- 70 -PBP3- 41 - PBP4- 3.任何抗菌药物均可由靶位改变产生耐药。 （四）.低通透性屏障作用 1.外膜通透性降低 A.孔蛋白(Porin)组成及数量改变有关大肠埃希菌OmpF和OmpC (耐药 OmpF下降) B.D2微孔蛋白(47KDa) 2.生物被膜(B

12、iofilm，BF)的形成 BF组成：多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等 BF与细菌耐药 休眠状态，膜通透性下降； BF屏障作用 BF吸附灭活菌 BF吸附抗菌药物 BF使细菌获得足够时间，开启耐药基因 （五）.主动外运 v操纵于MexA-MexB-OprM编号的三种蛋白组 成的复合体。 vMexA-40KD质膜蛋白(膜融合蛋白) MexB- 108KD主动外运蛋白 OprM-50KD外膜蛋白。 四、细菌耐药性的变迁 细菌耐药性随着时代的变迁，其中最重要的 一个原因是抗药药物的滥用，筛选出耐药株， 并增加细菌突变的压力。因此必须了解细菌 耐药状况，选择合理抗菌药物进行治疗。 五、常见细菌耐药及治疗 1

13、.肺炎球菌(链球菌属的问题) 注意青霉素耐药问题(国内约5%) v（1）青霉素MIC测定 敏感 中介(低耐)用 耐药 . MIC0.06mg/L 0.121mg/L 2mg/L v(2)耐药机理: 未发现产-内酰胺酶菌株， 耐药是由于 靶位改变即PBP2b,2x亲和力下降; v(3)治疗：大剂量青霉素 高剂量阿莫西林 头孢噻肟 头孢曲松 万古(去甲万古) 利福平 2.耐甲氧西林葡萄球菌（MRS） 定 义：耐甲氧西林、耐苯唑西林且多重耐药的葡萄球菌。 耐药机理：MecA编码PBP2a及PBPs改变。 意义：对目前所有的-内酰胺类耐药，通常对氨基甙类、 大环内酯类、克林霉素和四环素多重耐药。 治疗

14、：1.MRS轻度感染：利福平 ,SMZ- TMP,环丙沙星; 2.MRS严重全身感染：首选万古霉素 3.肠球菌 注意是否对庆大霉素高耐药？是否耐万古霉素？ v(1)庆大高耐：庆大MIC1000mg/L 万古耐药：万古 MIC4mg/L 万古耐药方式：VanA(万古、替考拉宁R)， VanB (万 古R，替考拉宁S) v(2)耐药机理： 庆大高耐：产APH (2，)AAC (6，) 氨基甙钝化酶耐万古：粘肽结构靶位改变(D丙氨酰 D丙氨酸被D丙氨酰D乳酸取代) v(3)治疗： 基本治疗方式是青霉素或氨苄西林庆大霉 素。 庆大高耐：需用万古或去甲万古，有时加用利福平。 万古耐药：目前尚无有效治疗方

15、法。 VanA：非R，非氨基甙高R 青或氨苄庆大:青R，非氨基甙 高R 头孢曲松庆大，环丙沙星庆大 VanB:非氨基甙高R 替考拉宁庆大霉素, 氨基甙高R 替考拉 宁氟喹诺酮 多重耐药肠球菌 链阳菌素(Streptogramin) 注意事项： 肠球菌对头孢菌素、氨基甙类、克林霉素和 TMP/SMZ可在体外显示活性但临床无效。因 此上述药物在此禁止使用。 4.铜绿假单胞菌 v 膜通透性低，生物被膜形成，产生各种灭活酶及主动 外排系统，对许多抗菌药物自然耐药，仅下列药物可 供选择： 哌拉西林、特美汀、他唑西林、头孢哌铜、 舒普深、头孢他啶、氨曲能、泰能、环丙沙星、氧氟 沙星、奈替米星、阿米卡、妥布

16、霉素。 可单用或联合 应用上述药物。 v从国内外耐药调查资料看，对绿脓杆菌作用最强的是 泰能与头孢他啶，且泰能与其它抗铜绿假单胞菌药物 间一般不会出现交叉耐药。铜绿假单胞菌对泰能的耐 药主要是碳青霉烯类的特异通道(47KD的D2微孔蛋白) 的关闭和金属酶的产生。 5.大肠杆菌和肺克 产各种内酰胺酶比例几乎为100，对内酰胺 抗生素不同程度耐药。 v1)产青霉素酶：分解阿莫西林或青霉素等，用复合青 霉素等。 v2)产头孢菌素酶：主要分解的是一、二代头孢，一、 二代头孢大多耐药，加酶抑制剂能逆转，三代头孢、 头霉素敏感。 v3)广谱酶(TEM1，2，SHV1)：分解青霉素类、二 代头孢，能被酶抑制

17、逆转 4)ESBL(超广谱酶)：能分解青霉素类、头孢菌素类及 氨曲南，一旦确定为产ESBL，青霉素类、头孢类及 氨曲南均报耐药，主要出现在院内感染菌株。 国外对三代头孢耐药的大肠与肺克的相关资料 vCAZ-R的克雷伯菌菌血症的危险因素 特点 血中分离菌 CAZ-R（31）CAZ-S（31） P7 养老院住户 15 3 0009 封闭导尿管 25 5 0.00001 G+J管 14 1 0.0004 中心静脉插管 27 11 0.0001 事先用过抗生素 20 8 0.001 头孢他啶或氨曲南 11 0 0.009 vCAZ-R克雷伯菌的交叉耐药 1990 1993 庆大/妥布 62% 73%

18、喹诺酮 39.8% 51.8% 在CAZ-S克雷伯菌 5% 5% 高发的交叉耐药性是这种细菌难易治疗的原 因之一。 在1993年，耐头孢他啶的克雷伯菌中，73% 的菌株耐庆大霉素或妥布霉素，而超过半数 的菌株耐喹诺酮类。相反，在对头孢他啶敏 感的克雷伯菌中，同时两个药的耐药率都很 低。 v在72小时菌血症期间，在适当治疗和无适当治疗的对头孢他啶耐药的病 人的结果.很多情况下我们很难证实细菌的MIC值与所选用抗生素疗效之 间具有明确的关系。 v这项研究，此关系得到证实，因为在这些耐头孢他啶的菌症病人中，适 当治疗的效果要比后来证实为不适治疗的效果好。在适当治疗病人中， 18/19存活；相反，事后证实为不适当治疗即使用了三代头孢菌的病人中， 5/12人死亡，2组间具有显著差异。适当治疗组使用的亚胺培南联合或不 联合氨基糖甙类。 v整篇文章证明，碳青霉烯类抗生素是治疗ESBL的最好药物。 v四代头孢：头孢吡肟/头孢匹罗对I型酶高活性 是由于：快速穿过外膜蛋白，对I型酶稳定， 对PBP高亲和力。但许多产ESBL的菌株耐四 代头孢菌素，所以用它们治疗产ESBL株的感 染是不安全的。 6.志贺菌属、沙门菌属 注意：不应报告选用一、二代头孢及氨基糖 甙类，因为体外实验可表现有活性，但临床 无效。 7.嗜麦芽窄食单