呼吸道细菌对抗生素的耐药性和合理使用

1、呼吸道细菌对抗生素的耐药性和合理使用【关键词】  呼吸道 细菌 抗生素 耐药性 合理使用抗生素20世纪末，呼吸道病原菌的耐药状况日益受到人们的关注，抗生素的广泛使用，无论其合理或不合理，无论何时何地对何对象使用，均可能诱导细菌耐药。儿童呼吸道感染发病率高，抗生素使用频率相当高，不合理使用抗生素甚至滥用将诱导细菌产生耐药，还可能产生选择性耐药菌，从而引起病程迁延、并发症产生、治疗失败等，也可能使耐药菌扩散，一旦发生在高危病区或高危人群，必将导致严重后果。为此，本文就儿童呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素探讨如下。    1  细菌对抗生素

2、的耐药机制    自1967年发现第一株耐青霉素肺炎链球菌（PRSP），世界各地陆续发现并不断增多。欧美开展的Alexander 项目研究结果显示，19982000 年肺炎链球菌（Sp）的青霉素耐药率为18.2，红霉素耐药率为24.6。19961997 年亚洲地区病原监测网（ANSORP）的研究报道显示，韩国PRSP为80%，香港59%。而在1998 1999年ANSORP第二次监测结果显示，一些国家PRSP有所上升，台湾高达91.3%、韩国升至85%。20002001年北京、上海、广州和西安四地分离肺炎链球菌共654株，PRSP 发生率依次为上海55.0%、广州

3、50.0%、西安45.0%、北京42.3%。目前全球范围内大约95以上的金黄色葡萄球菌（Sa）对青霉素、氨苄西林耐药，近年美国已经报道5株耐万古霉素Sa（VRSA），国内迄今尚未发现。    1.1  内酰胺类抗生素医院、育英儿童医院副院长。中华儿科学会委员，中华医学会儿科呼吸学组副组长，浙江省省儿科学会副主任委员，浙江省儿童呼吸疾病诊疗研究中心主任，浙江省儿科呼吸学组组长，浙江儿童哮喘协作组组长，温州医学院儿科研究所所长，温州市儿科学会主任委员。中华儿科杂志、中华妇幼临床医学杂志、中国实用儿科杂志、中国循证儿科杂志、国际呼吸杂志、临床儿科杂志、中国小儿

4、急救医学等杂志编委。研究方向：儿童呼吸系统疾病基础和临床；变态反应和免疫；危重病医学。主持国家自然科学基金项目2项，省部级项目3项。以第一作者发表学术论文40余篇，中华系列杂志10余篇。获省科技进步三等奖2项。参编人民卫生出版社7版儿科学、高教版儿科学、科学出版社儿科学双语教材等5部著作。E。PBP2B、PBP3 6个亚型；流感杆菌PBP可分为PBP1A、PBP1B、PBP2、PBP3A、PBP3B、PBP4及PBP5 7种亚型。内酰胺类抗生素的抗菌活力，一是根据其与PBPs 亲和性的强弱，二是根据其对PBPs 及其亚型的选择，即对细菌的作用点而决定的。抑制90%的菌株所需要的最低药物浓度（M

5、IC90）的值可间接反映抗生素与PBPs 的亲和性。    （1）PBPs 的基因变异：使内酰胺类抗生素无法与之结合，是形成耐药的根本原因，并可进一步转化为高度耐药性菌株。临床医师在临床工作中无法了解这种变异，只有通过药敏实验了解敏感菌、中度敏感菌和耐药菌。    （2）内酰胺类抗生素被内酰胺酶分解而失活：内酰胺酶迄今为止报道的已超过300 种。1995 年Bush将内酰胺酶分为四型：第型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶；第型为能被酶抑制剂抑制的内酰胺酶；第型为不被所有的内酰胺酶抑制剂抑制的金属内酰胺酶；第型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶

6、。其中重要者为第型和第型。    第型酶有染色体介导的AmpC 型和质粒介导的AmpC 型，主要为高水平表达的染色体编码的AmpC 内酰胺酶，属BushJM 1群。产生前者的有阴沟杆菌、绿脓杆菌、枸橼酸杆菌和沙雷菌等，后者主要由肺炎克雷伯杆菌和大肠杆菌产生。目前对G杆菌染色体编码的诱导性AmpC 内酰胺酶的调控机制已基本阐明，如在铜绿假单胞菌中AmpC 内酰胺酶高水平表达与调控基因突变，其中AmpD 基因的突变是产生去阻遏型AmpC 内酰胺酶高度表达的重要原因。第型酶不能被内酰胺酶抑制剂所抑制，主要作用于大多数青霉素、第一、二、三 代头孢菌素和单环类，而第四代头孢

7、菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。临床上由这种耐药菌引起的感染，病死率很高。    第型酶是由质粒介导的ESBLs。其分类：来自TEM1、TEM2和SHV1的点突变，具有水解第三代头孢菌素和氨曲南的作用；非TEM和非SHV酶，能水解第三代头孢菌素、头霉素类和氨曲南；近年出现了Bush组质粒介导的头孢菌素酶，可水解第三代头孢菌素、头霉素类和氨曲南； 90年代后又出现了耐酶抑制剂的内酰胺酶，为质粒介导即IRBIS或IRt，导致细菌对氨基和羧基青霉素耐药，但对第一代头孢菌素仍敏感，其产生与克拉维酸复方制剂的广泛应用有关。第型酶主要由肺炎克雷伯杆菌、大肠杆菌及大肠杆菌属、枸橼

8、酸杆菌、沙雷菌属和沙门菌属产生，可被内酰胺酶抑制剂所抑制，主要作用于大多数青霉素、第一、二、三 代头孢菌素和单环类，第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。    自1983年德国首次报道ESBLs肠杆菌科细菌以来，产ESBLs菌迅速在世界范围内流行。目前认为，产ESBLs细菌已成为除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌外的医院感染的主要致病菌，产ESBLs的细菌耐药性较强，其携带的ESBLs质粒上可同时带有对喹诺酮类、磺胺类和氨基糖苷类等多种抗生素的耐药基因，往往具有多重耐药性，其编码基因绝大多数位于质粒上，可将耐药质粒通过转化、转导、转座、接合转移和整合

9、等方式在同种和不同种细菌间传递造成爆发流行，极易导致院内交叉感染和耐药菌扩散。此种耐药质粒还可以在正常人群中长期保存。有人认为第三代头孢菌素类抗生素的使用是引起这类耐药细菌出现的主要因素，酶抑制剂类药物和亚胺培南不易诱导ESBLs 的产生。临床工作中已经能够通过实验掌握ESBLs 和AmpC 型酶，并针对其酶而应用抗生素。    （3）细菌细胞膜渗透性改变：这是引起菌体内药物摄取量减少，使细胞内药物浓度低下的重要原因。临床上尚不能知晓细菌胞内抗生素的浓度，只能借助文献了解有关抗生素的渗透性。有报道G菌还可通过膜孔蛋白进入细胞，某些细菌对多种抗生素耐药，原因是其缺乏

10、膜孔蛋白的微通道所致。    1.2  大环内酯类抗生素内酰胺类抗生素、四环素、喹诺酮类抗菌药等联合耐药。最早有关肺炎链球菌MDR的报道在南非，对青霉素、四环素、红霉素、克林霉素、TMPSMZ、氯霉素均耐药，从世界范围看来，绝大多数MDR 菌株仅来源于少许克隆株，例如西班牙克隆株（血清型23F），西班牙法国克隆株（血清型6B、9、14），以及西班牙克隆株的变异体（血清型19A、19B、19F）。    （1）主动外排机制：由mef 基因编码，可将进人细菌内的红霉素泵出菌体外。mef基因是染色体通过结合转移传递的（在化脓性链球

11、菌中为mefA，在肺炎链球菌中为mefE）。该机制将引起低、中度水平耐药（红霉素MIC 132 mg/L）。    （2）核糖体靶位改变：通过ermB 基因介导，其编码了核糖体甲基化酶，使得位于23s rRNA的腺嘌吟残基甲基化，从而阻止了大环内酯同核糖体的结合。23s rRNA甲基化的结果使得核糖体构象变化，将引起了同抗生素结合位点的亲和力减低。这种机制导致高水平耐药（红霉素MIC>54 mg/L）。由于红霉素、林可霉素及链霉菌素B三种抗生素在细菌的核糖体上有作用的重叠位点，因此该耐药机制对此三种抗生素具有交叉耐药（被称为MLS 表型）。 

12、60;  （3）新发现的机制：临床发现有1%3%的MRSP既无ermB基因又无mefE基因，表明有其他的耐药机制在起作用。如50S核糖体突变，即23s rRNA突变和/或编码L4、L22蛋白基因突变。目前发现临床菌株23s rRNA突变的位点主要有A2058、A2059、C2611等，这些突变改变了大环内酯类抗生素对作用位点的亲和力而造成耐药。一些突变体对大环内酯类抗生素、青霉素、链霉菌素B耐药，而对林可霉素及泰利霉素敏感，幸运的是大部分对酮内酯类及唑烷酮类敏感。有些新的耐药表型及机制最近已被北美及东欧发现，有人还发现了对大环内酯类抗生素中度耐药而对泰利霉素高度耐药的菌株。另外，在L

13、4上的突变导致了对大环内酯类抗生素、链霉菌素B及酮内酯类的耐药。    2  抗生素的合理使用    2.1  抗生素不合理使用现状内酰胺类抗生素（头孢曲松例外），更有甚者在门诊使用氨基糖苷类抗生素、喹诺酮类抗菌药物等，这有可能产生引起不良反应和致残等现实问题。我国每年新增聋哑儿3 000余名，50%左右与使用药物尤其是氨基糖苷类药物相关。    2.2  耐药形势严峻    当抗生素作为抗感染化疗后，抗生现象就此复杂化，细菌为了生存会产生形态、

14、结构、代谢等改变，也就是形成耐药。而抗生素使用不合理成为产ESBLs菌株引发医院感染的危险因素，尤其是第三代头孢菌素的大量使用，诱导细菌产生ESBLs，该酶可使内酰胺类抗生素的活性基团即内酰胺环断裂而失去抗菌活性，敏感菌因抗生素的选择性作用而被大量杀灭后，耐药菌得以大量繁殖而成为优势菌；同时抗生素的选择性作用也加快了细菌突变的速度，产生相应耐药菌株甚至新的耐药菌株，从而助长产ESBLs 细菌感染。M型ESBLs的细菌等。中国香港为80%，中国台湾为90.5%，中国大陆为83.3%，日本为78%。其中阿奇霉素在社区呼吸道感染中，肺炎链球菌耐药率为82.5%，金黄色葡萄球菌的耐药率为57.4%，溶

15、血性链球菌的耐药率为88.3%，大环内酯类抗生素之间有部分交叉耐药性。2001年发现，北京和西安两地儿童肺炎链球菌分离株红霉素耐药率高达90%以上，其中绝大多数为极高水平耐药株（平均MIC为256 mg/L），并且所有的红霉素耐药株对绝大多数新型大环内酯类抗生素都产生耐药。19961999年上海地区分离的肺炎链球菌有53%对红霉素耐药，而广州地区肺炎链球菌对红霉素的耐药率达80.5%，且多数为高度耐药。医院分离的2 081株致病菌进行了敏感试验，发现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）检出率为27.55%；耐苯唑西林金黄色葡萄球菌（ORSA）检出率为28.5 %；耐甲氧西林表皮葡萄球菌（MRS

16、E）检出率为15.67%；金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血性葡萄球菌对青霉素的耐药率分别为 83.67%、56.72%、95.16%；2株溶血葡萄球菌（3.23%）对万古霉素为中介株。未发现对万古霉素耐药的金黄色葡萄球菌、表皮萄菌球菌和溶血性葡萄球菌株。大肠杆菌对头孢他啶、头孢噻肟与头孢曲松的耐药率分别为4.46%、8.04%和9.82%；对亚胺培南的敏感率为99.55%；对氨苄西林的耐药率已达82.59%；对喹诺酮类耐药率为60%左右。肺炎克雷伯杆菌对三代头孢菌素与氟喹诺酮类的耐药率在10%20%之间，对亚胺培南为2.4%，对头孢他啶、头孢噻肟为20%；对氨苄西林的耐药率为51.10%。&

17、#160;   2.3  抗生素合理使用治疗  可根据下列原则：参考本地区、本医院、本科室的细菌耐药情况作出可能病原体的判断，应根据病人病情的轻重，掌握并运用必要的抗生素药理学知识，最好有循证医学的证据（国内、外）。针对社区获得性肺炎（CAP）、院内获得性肺炎（HAP）、新生儿感染性肺炎，抗生素选用方案各不相同，医生应该根据患儿年龄、病原学构成谱、肺炎严重程度、胸片特征以及当地细菌流行病学监测资料等选择抗生素。    （1）CAP 患儿：至少应覆盖肺炎链球菌和流感嗜血杆菌，病情严重者还应覆盖金黄色葡萄球菌。轻度和一部分中度C

18、AP 患儿可在门诊治疗，可选择口服抗生素，很少需要抗生素联合使用。首选青霉素G 或阿莫西林、氨苄西林、第一代头孢菌素如头孢拉定、头孢羟氨苄或头孢唑林等。备选第二代口服头孢菌素如头孢克洛或头孢丙烯等，考虑病原为支原体、衣原体或百日咳杆菌者可选用大环内酯类抗生素，如红霉素、罗红霉素、阿奇霉素等。重度CAP 需要住院治疗。    （2）HAP患儿：轻、中度HAP 可参照重度CAP方案。伴有下列特殊危险因素之一，即原有心肺基础疾病者、恶性肿瘤患儿、机械通气及其他ICU患儿、长期使用抗生素或糖皮质激素或其他免疫抑制剂患儿、胸腹部手术后患儿、昏迷伴有吸入患儿、糖尿病或肾功能不

19、全患儿等，可选用头孢他啶或头孢哌酮或头孢吡肟，考虑产ESBLs 细菌感染者可使用碳青霉烯类抗生素，极重HAP 甚至可以联合万古霉素治疗。    （3）新生儿感染性肺炎：经验选用阿莫西林或氨苄西林，病情严重者可用头孢曲松或头孢噻肟或参照“HAP”选用抗生素，高度怀疑沙眼衣原体或解脲脲原体者可以选用大环内酯类抗生素，如红霉素或罗红霉素。    （1）抗生素的分类：第一线药物为抗菌谱相对较窄、疗效肯定、不良反应小，价格低廉、货源充足的抗菌药物，依临床需要使用。第二线药物为抗菌谱较广、疗效好但不良反应较明显或价格较贵的药物，例如第三代头孢菌素

20、等，应控制使用。第三线药物为疗效独特但毒性较大、价格昂贵、新研制上市的抗菌药物以及一旦发生耐药即会产生严重后果的品种，例如万古霉素、第四代头孢菌素、碳青霉烯类、两性霉素B、唑烷酮类等，应严格控制使用。    （2）依据药动学和药效学理论指导临床用药：迄今为止，预测大环内酯类抗生素药物活性最重要的PK/PD参数尚未建立。目前认为红霉素和克拉霉素的效能与血清浓度超过MIC的时间（T>MIC）占给药间隔的比值关系密切，T>MIC持续时间超过给药间隔40%50%，24 h药时曲线下与MIC比值（AUC24 /MIC）则是阿奇霉素最重要的参数，该参数需大于25方

21、能在体外有效抵抗肺炎球菌感染。    （3）抗生素的用药间隔时间：抗生素可分为时间依赖、浓度依赖及介于二者之间三类。不同类别抗生素关系到临床用药间隔时间、疗效及毒性作用的大小，尤其是时间和浓度依赖抗生素合理应用更为重要，抗生素后效应理论是分类的基础。    浓度依赖抗生素：氨基糖苷类及喹诺酮类为浓度依赖抗生素，此类药物的杀菌作用主要取决于血药峰浓度的高低，因而从药效学角度看，提倡将剂量集中使用，将间隔时间延长。氨基糖苷类可每日1次给药，药效增加或不变，不增加肾、耳毒性，医药费用明显减少。喹诺酮类虽然日剂量1次给药也可能比多次给药疗效提

22、高，但其毒性的浓度依赖性更加显著，故目前除半衰期很长的药物外，尚不提倡日剂量1次给药。    时间依赖抗生素：大多数内酰胺类抗生素为时间依赖抗生素，其杀菌作用主要取决于血与组织中药物浓度超过致病菌最低抑菌浓度（MIC）的时间，而与药物峰浓度关系不大，其用药原则是缩短间隔时间，减少每次用量。一般认为，24 h内有60% 的时间血药浓度超过MIC就比较满意。除头孢曲松、第四代头孢菌素及碳青霉烯类外，几乎所有胃肠道外使用的内酰胺类抗生素，其半衰期都仅在12 h左右，要达到最佳的药效学就必须每68 h 用药1 次。目前我国国内儿科界普遍存在静脉使用内酰胺类抗生素每日1 次

23、，尤其在门诊，需引起关注。    （4）抗生素的联合使用：近年来临床研究突破了传统抗生素联合用药的一些误区，如传统观点认为快速抑菌药（大环内酯类）不宜与繁殖期杀菌剂（内酰胺类抗生素）联合应用，认为前者会降低后者的疗效。然而目前临床实践证明，上述两者联合应用对于一些重症感染和混合感染非常有效。    （5）抗生素使用的合理疗程：一般用至热退和主要呼吸道症状明显改善后37日，疗程视不同病原细菌、病情轻重程度以及有无菌血症存在等而异：肺炎链球菌肺炎疗程710日，流感嗜血杆菌肺炎14日左右，葡萄球菌肺炎，尤其MRSA、MRSE疗程宜适当延长，

24、平均28日左右，肠杆菌肺炎1421日左右，铜绿假单胞菌肺炎2128日左右，支原体或衣原体肺炎、嗜肺军团菌肺炎需21日或更长。    （6）抗生素的疗效：在初选抗生素治疗48 h左右应对病情和疗效进行评估，如初始治疗72 h症状无改善或一度改善复又恶化均应视为无效，分析原因后调整治疗方案。    （7）抗生素的不良反应：喹诺酮类抗生素，在实验动物中显示其对幼年动物长骨软骨发育有不良影响，临床上又缺乏这一不良作用的远期随访资料，故在小儿ARI时不予推荐。氨基糖苷类抗生素，根据中华人民共和国卫生部医政司1999年编写的常用耳毒性药物临床使用

25、规范一书中建议，氨基糖苷类抗生素在6岁以下小儿禁用，6岁以上小儿慎用，必须使用者要监测药物血浓度和听力。    （8）抗生素合理使用的其他若干策略：序贯治疗（Sequential therapy）或轮换治疗策略、降阶梯治疗（Stepdown therapy）策略，即在经过相对短疗程静脉抗生素治疗，临床症状基本稳定或改善后改为口服抗生素治疗，口服抗生素应为静脉应用抗生素相同药物的口服剂型或为同一族或抗菌谱相似的另一种药物。门（急）诊胃肠外抗菌药物应用（OPAT）策略或策略性换药或循环用药策略，即停用耐药抗生素，换用耐药菌敏感的药物。   

26、; （1）针对内酰胺类抗生素耐药菌的对策：    应用内酰胺酶抑制剂（抑制ESBLs）。目前有三种，包括克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦，都具有内酰胺环，可以与内酰胺酶竞争性结合，但不具有抗菌活性。应用此类酶抑制剂可以显著降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、流感嗜血杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌、脆弱类杆菌和奇异变形杆菌等的MIC。内酰胺酶抑制剂可以有效地抑制ESBLs，但对AmpC酶的作用欠佳。美国感染性疾病协会、欧洲呼吸协会等均将内酰胺类抗生素/内酰胺酶抑制剂纳入治疗社区获得性肺炎的用药指南，推荐将其作为核心治疗方案之一。现已上市的有：克拉维酸/阿莫西林、克拉

27、维酸/替卡西林、舒巴坦/氨苄西林、舒巴坦/头孢哌酮和三唑巴坦/哌拉西林。    选用碳青霉烯类和青霉烯类抗生素。碳青霉烯类的第一代有亚胺培南（imipenem）和帕尼培南（penipenem），需与去氢肽酶抑制剂合用；第二代有美罗培南（meropenem）和百阿培南（biapenem），可以单独使用。青霉烯类有呋罗培南（也称法洛培南）（fropenem、faropenem）和利替培南酯（ritipenemacoxil）。其特点有：a.抗菌谱广，对革兰阳性菌、革兰阴性菌和厌氧菌均有抗菌活性，对静止状态的细菌也有杀灭作用；b.抗菌力强，对大肠杆菌等革兰阴性菌的作用点主

28、要是PBP2，能使细菌很快变成球形而破坏死亡，因而内毒素释放少，对革兰阳性菌的作用点主要是PBP1 和PBP2，对绿脓杆菌外膜的通透性强；c.MIC与最低杀菌浓度（MBC）接近；d.对革兰阴性菌有抗生素后效应；e.酶稳定性强，对内酰胺酶高度稳定，并有抑制作用，对ESBLs 产生菌和AmpC 酶产生菌有良好抗菌作用。    应用第四代头孢菌素。第四代头孢菌素（头孢吡肟、头孢匹罗、头孢妥仑匹酯、cefclidin、cefozopran、cefquinome、cefluprenam、BO1236、cefosilis、FK518、YM40220 等）是由第三代头孢菌素发展而来，与第三代有明显区别。新一代头孢菌素由于结构的改变，可以很快穿透革兰阴性杆菌外膜的微孔通道，使细菌的胞内很快形成更高的药物浓度。特点：a.穿透力强；b.对AmpC 酶有效，对ESBLs 疗效不确定；c.抗菌活性强，对细菌的PBPs 亲和力大，对PBP2 有更高的亲和力；d.不易诱导耐药，治疗上可维持其敏感性。细菌只需经过1 次突变，便可产生对第三代头孢菌素的耐药性，而对第四代头孢菌素产生耐药则需要经过