详解β-内酰胺类抗生素和β-内酰胺酶抑制剂

1、详解供内酰胺类抗生素和P -内酰胺酶抑制剂详解P -内酰胺类抗生素和P -内酰胺酶抑制剂-、概述 革兰阴性菌是我国细菌感染性疾病最常见的病原体。近年来，革兰阴性菌对P -内酰胺类抗生素的耐药性不断增加，最重要的耐药机制是细菌产生各种P -内酰胺酶。P-内酰胺酶抑制剂能够抑制大部分P- 内酰胺酶，恢复P -内酰胺类抗生素的抗菌活性。因此，P -内酰 胺类抗生 素/p-内酰胺酶抑制剂合剂在临床抗感染中的地位不断提 升，已成为临床 治疗多种耐药细菌感染的重要选择。目前我国临床使用的P-内酰胺类抗 生素/ P-内酰胺酶抑制剂合剂的种类和规格繁多，临床医师对该类合剂的 特点了解不够，临床不合理使用问题较

2、突出。为规范P -内酰胺类抗生素/ P-内酰胺酶抑制剂合剂的临床应用，延缓其耐药性的发生和发展，特制定本共识。二、主要P -内酰胺酶及P -内酰胺酶抑制剂P-内酰胺酶是由细菌产生的能水解P -内酰胺类抗生素的一大 类酶。P -内酰胺酶种类繁多，有多种分类方法，最主要的分类方法有根据P -内 酰胺酶的底物、生化特性及是否被酶抑制剂所抑制的功能分类法（Bush 分类法），将P -内酰胺酶分为青霉素酶、广谱酶、超广谱P-内酰胺酶、 头抱菌素酶和碳青霉烯酶等；根据P -内酰胺酶末端的氨基酸序列特征的 分子生物学分类法（Ambler分类法），将0 -内酰胺酶分为丝氨酸酶和金 属酶。目前引用较多的是基于上

3、述 2种方法建立的分类方法。超广谱P -内酰胺酶（ESBLs）是由质粒介导的能水解青霉素类、头 胞菌素及单环酰胺类等P -内酰胺类抗生素的P -内酰胺酶，其对碳 青霉烯 类和头霉素类水解能力弱。这类酶可被P -内酰胺酶抑制剂如克拉维酸、 舒巴坦及他嗖巴坦等抑制。ESBLs主要由肠杆菌科细菌产生，以肺炎克 雷伯菌、大肠埃希菌、变形杆菌最为常见。到目前为止，全世界共发现 了 200余种ESBLs。根据编码基因的同源性，ESBLs可 分为TEM型、 SHV型、CTX-M型、OXA型和其他型共5大类型。头抱菌素酶（AmpC酶）通常是由染色体介导，对第一、二、三代头 胞菌素水解能力强，但其对碳青酶烯类抗

4、生素和第四代头抱菌素的水解能 力弱，克拉维酸钾不能抑制其活性，他嗖巴坦和舒巴坦有部分抑酶作 用，氯嗖西林抑制头泡菌素酶作用强。该酶主要存在于肠杆 菌属、柠檬 酸杆菌属、普鲁菲登菌属、粘质沙雷菌属和摩根菌属等细菌。染色体介导 的头泡菌素酶可以被P -内酰胺类抗生素诱导和选择。近年来，质粒介导 的头抱菌素酶陆续被报道，主要出现于肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌及沙门 菌属细菌中，常呈持续高水平表达，可通过质粒广泛传播。根据其与染色 体介导的头抱菌素酶的同源性，可分为CMY-2组、CMY-1组、MIR- 1/ACT-1 组、DHA-1 组和 ACC-1 组等。碳青霉烯酶是指能水解碳青霉烯类抗生素的一大类P

5、-内酰胺酶，分 别属于Ambler分子分类中的A类、B类和D类酶。A类、D类为丝 氨 酸酶，B类为金属酶，以锌离子为活性中心。A类碳青霉烯酶可以由染色体介导，也可由质粒介导，前者包括 SME、NMC和IMI酶等，后者包括KPC和GES酶等。KPC酶是近年 来肠杆菌科细菌尤其是肺炎克雷伯菌对包括碳青霉烯类抗生素在内的几乎 所有P -内酰胺类抗生素耐药的最主要机制，我国最常见的是KPC-2，其 对头抱口比历和头抱他口定的水解能力较弱。A类碳青霉烯酶可部分被克拉维 酸所抑制，但不被乙二胺四乙酸（EDTA）所抑制。D类碳青霉烯酶（OXA酶）对苯嗖西林水解活性强，主要见于不动 杆菌属细菌。包括 OXA-

6、23、OXA-24/OXA-40 > OXA-48、OXA-58 和 OXA-51酶等。目前临床应用的酶抑制剂对其没有很好的抑制作用，且不 同OXA酶对碳青霉烯类抗生素水解活性不同，0 -内酰胺酶抑制剂的抑酶 活性也不同。B类碳青霉烯酶（金属酶）能灭活青霉素类、头抱菌素类、碳青霉烯 类抗生素，但对氨曲南水解活性弱，不能被P -内酰胺酶抑制剂所抑制， 可被EDTA或疏基类化合物抑制。常见于铜绿假单胞菌、不动杆菌属细菌 和肠杆菌科细菌'包括IMP、VIM、GIM、SPM、SIM、NDM酶等。p-内酰胺酶抑制剂能抑制细菌产生的大部分P -内酰胺酶，常与B-内 酰胺类抗生素联合使用，能使

7、抗生素中的P -内酰胺环免遭水解，保护P - 内酰胺类抗生素的抗菌作用。临床上常用的P -内酰胺酶抑制剂主要有： 克拉维酸、舒巴坦、他嗖巴坦，三者均含有p -内酰胺环 结构，为不可逆 竞争性抑制剂。P -内酰胺酶抑制剂的出现很大程度上解决了 P -内酰胺类 抗生素的耐药问题（表1）。三、主要P -内酰胺酶的流行情况CHINET耐药监测网和国家卫计委细菌耐药监测网的数据显示，近8 年来我国ESBLs在大肠埃希菌的发生率在50%60%，大肠埃希菌所产ESBLs基因型90%以上为CTX-M型，各地区产ESBLs大肠埃希菌 CTX-M型分布有一定差异。产ESBLs大肠埃希菌对碳青霉烯类抗生素、 头抱哌

8、酮/舒巴坦和哌拉西林/他嗖巴坦的耐药率均低于15%。肺炎克雷 伯菌产生的ESBLs基因型情况与大肠埃希菌相似，以CTX-M型为主。据国家卫计委细菌耐药监测网分析，20XX年我国各地区肺炎克雷伯菌的ESBLs检出率介于15.9%46.7%，而CHINET监测16家三甲医院20XX年肺炎克雷伯菌ESBLs检出率为31.8%。产ESBLs肺炎克雷伯菌 对亚胺培南、头抱哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他嗖巴坦的耐药率分别为6.0%、17.8%和 23.5%。据20XX年CHINET耐药监测网数据显示，肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素耐药超过10.0%。我国肠杆菌科中流行的碳青霉烯酶为KPC.2，在大肠埃希菌、肺

9、炎克雷伯菌、粘质沙雷菌、奇异变形杆菌等等肠杆菌 科细菌中均有发现，流行地区包括浙江、上海、江苏、湖南、北京、山东 等多个省市。由于产KPC-2的菌株常常同时产生ESBLs和（或）AmpC酶，甚至同时合并有外膜蛋白缺失，常表现为广泛耐 药或全耐药。CHINET近5年数据显示，我国碳青霉烯类抗生素耐药 鲍曼不动杆菌检出 率从20XX年的49.3%上升至20XX年的62.8%，产碳青霉烯酶OXA-23是介导鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗生素耐药的主要机制。四、主要P -内酰胺酶的检测及耐药表型根据不同P-内酰胺酶水解底物范围、活性及对酶抑制剂抑酶活 性的差异，建立了多种P -内酰胺酶表型检测方法，其对临

10、床合理选用抗菌药物有重要的参考价值，但其检测结果易受多种因素的影响，必要时可采用 生物分子学技术进一步确认酶的类型。1. ESBLs的检测：目前实验室通常采用CLSI推荐的ESBLs初筛和 表型确证试验，也可采用三维试验、Etest条、双纸片协同试验、自动化 仪器等。ESBLs种类繁多，耐药表型不一，国内大肠埃希菌和克雷伯菌 中主要流行CTX-M型，通常对头抱睡月亏和头抱曲松耐药，部分菌株可对 头抱他口定体外敏感，对碳青霉烯类抗生素、含酶抑制剂复合制剂头抱哌 酮/舒巴坦钠和哌拉西林/他嗖巴坦敏感率高。2. AmpC酶的检测：实验室没有常规开展AmpC酶的检测，其检测 方法主要有头抱西丁三维试验

11、、AmpC酶纸片法、头抱西丁琼脂法等，也 可以硼酸(30ug/ml )为抑制剂，采用类似于美国临床和试验标准化委员会 (CLSI)推荐的ESBLs检测方法和判断标准。产AmpC酶菌株的典型耐药 表型为头抱毗胎敏感、头抱西丁耐药，部分菌株可 同时产ESBLs，造成 第四代头抱菌素头抱毗胎耐药，仅对碳青霉烯类抗生素敏感。克拉维酸与 三代头抱菌素或氨曲南对产头抱菌素酶细菌无协同作用。3. 碳青霉烯酶的检测：碳青霉烯酶的表型检测方法主要有两种：改良 Hodge试验和EDTA协同试验。改良Hodge试验不能区分碳青霉 烯酶类 型，主要用于检测肠杆菌科细菌中的碳青霉烯酶，对KPC酶灵敏度较和 特异性较高，

12、对金属酶会出现假阴性，菌株如高产ESBLs或 AmpC酶合并外膜孔蛋白丢失，改良Hodge试验也会出现假阳性。EDTA协同试验用于检测金属酶，以EDTA作为抑制剂，美罗培南或亚胺 培南作为指示药物，采用类似于CLSI推荐的ESBLs检测方法和判断标 准。产碳青霉烯酶菌株往往对碳青霉烯类抗生素耐药，对目前临床使用的 含酶抑制剂复合制剂、广谱头抱菌素也常表现为耐药。五、P -内酰胺类抗生素/ 0-内酰胺酶抑制剂合剂的组成原则0-内酰胺 类抗生素与/ 0-内酰胺酶抑制剂组成合剂必须考虑组方和配比的合理性。 基本组成原则如下：（1）0-内酰胺类抗生素与/ 0-内酰胺酶抑制剂的药 代动力学特征基本吻合，

13、如消除半衰期相近和分布相似，两者在体内的有 效浓度能共同维持足够的作用时间，以发挥更好的协同杀菌效果。（2）P -内酰胺类抗生素与酶抑制剂组方后毒理学试验表明合剂与单药相 比毒性未显著增加，并且临床研究结果显示联合后不良反应无明显增加。（3）母体和酶抑制剂均需适当剂量。在已上市的P -内酰胺类抗生素与/ 0-内酰胺酶抑制剂合剂基础上增加新配比的品种，必须有充足理由说明现 有配比不能完全满足临床需要，临床前和临床研究结果证明新配比合剂与 已上市配比合剂相比，在有效性或安全性上具有临床价值的明显优势和（或）新配比合剂有特殊适应症范围等。目前国内外临床上应用的主要P-内酰胺类抗生素/0-内酰胺酶 抑制剂 合剂包括：（1 ）阿莫西林/克拉维酸（针剂5：1，口服4:1