产超广谱β内酰胺酶细菌的研究近况

1、产超广谱内酰胺酶细菌的研究近况    产超广谱内酰胺酶细菌的研究近况    国外医学临床生物化学与检验学分册1999年第20卷第1期    解放军总医院微生物科（北京 100853）沈定霞周贵民综述    摘要超广谱内酰胺酶是近年来发现的对三代头孢类抗生素耐药的主要原因。本文从 eSBLs的类型和作用、产 eSBLs细菌的种类、临床检测、对抗生素的敏感性及医院感染暴发流行的关系诸方面进行了综述。对理解细菌对头孢类抗生素的耐药机制，正确选

2、择抗生素进行治疗以及控制医院产 eSBLs细菌引起的暴发感染等均有重要意义。    关键词：细胞；超广谱内酰胺酶；抗生素    内酰胺酶是细菌最常产生的、能水解内酰胺类抗生素的一种酶，是细菌对内酰胺类抗生素产生耐药性的主要原因。随着三代头孢菌素的问世及在临床上日益广泛的应用，出现了对这些新一代内酰胺类药物耐药的细菌。导致细菌对此类药物耐药的主要原因是细菌染色体或质粒介导的超广谱内酰胺酶（ extended spectrum lactamases, ESBLs）的产生。目前产 eSBLs细菌在临床标本中的分离率有增加

3、趋势，由其引起的医院暴发感染也时有报道1，3。故弄清产 eSBLs细菌的种类，建立其检测方法，了解产 eSBLs细菌在医院的流行，对理解细菌的耐药机制，选择适当抗生素进行治疗以及探索新药研制途径等均有重要意义，现就这方面的研究近况综述如下。    1 ESBLs的类型和作用    根据来源的不同， eSBLs分染色体介导产生和质粒介导产生两大类。质粒介导产生的 eSBLs的主要类型是 tEM类和 eHV类酶，它们分别由内酰胺酶 tEM-1、 tEM-2和 sHV-1基因发生单个点突变或多个点突变，从而导致1个或多个

4、氨基酸改变而来。迄今为止， tEM类 eSBLs由 tEM-3增加到 tEM-46， sHV类 eSBLs也由 sHV-2增加到 sHV-124。附表列出了几种常见 tEM类和 sHV类 eSBLs的氨基酸改变。临床实验室还在不断发现新的 tEM类和 sHV类 eSBLs。    tEM类和 sHV类酶具有相同的生物学活性，即水解内酰胺类抗生素如青霉素和头孢类抗生素， tEM类和 sHV类 eSBLs的作用底物更广，已扩大到三代头孢类抗生素和氨曲南。 tEM类 eSBLs在大肠杆菌中较多见，而 sHV类 eSBLs在肺炎克雷伯菌中较多见。这两种类型的酶通

5、常可被酶抑制剂棒酸等所抑制。染色体介导的 eSBLs主要有 ampC类，存在于大肠杆菌中，具有 ampC基因来源的 mIP-1主要见于肺炎克雷伯菌，他们能水解头霉素，但耐受酶抑制剂的作用。另有一少见 eSBLs类型为对酶抑制剂耐药的 tEM类内酰胺酶（ inhibitor-resistant tEM-lactamases, iRT）。 iRT对酶抑制剂耐受的原因是由于其与内酰胺酶活性部位相邻的67位的甲硫氨酸被其它氨基酸取代，从而降低了对酶抑制剂的亲和力所致。    2产 eSBLs细菌的种类    1983年德国

6、学者首先发现对广谱头孢菌素耐药的肺炎克雷伯菌5，之后，法国、美国、意大利、中国香港等许多国家和地区相继报道了产 eSBLs细菌的出现68。一般说来， eSBLs多由肠杆菌科细菌产生，其中以肺炎克雷伯菌及大肠杆菌为主，其次是产气肠杆菌、粘质沙雷菌，并可见于产酸克雷伯菌、弗劳地枸橼酸杆菌、阴沟肠杆菌和肠炎沙门菌等911。由于三代头孢类药物在医院和社区的广泛使用，在药物选择性压力影响下，势必产生相应耐药菌侏甚至新的耐药菌种，临床微生物实验室应重视对这类耐药菌的检测，才能了解其流行趋势，从而指导临床合理应用抗生素。    3产 eSBLs细菌的检测 &

7、#160;  由于许多产 eSBLs的细菌对常用检测 eSBLs的药物如头孢噻肟和头孢三嗪敏感，故仅根据常规细菌药敏试验的结果判定标准不能正确检出产 eSBLs的细菌，而必须采用特殊的试验方法。现将几种用于检测细菌 eSBLs的方法简述如下。    3.1双纸片协同试验（ double disk synergy test, DDS）此试验是由法国研究者 jarlier等建立的12。其原理是产 tEM类和 sHV类 eSBLs对三代头孢类药物如头孢他啶耐药，但能被酶抑制剂如棒酸所抑制，故做纸片法药敏试验时将单纯三代头孢类药及其含酶抑制物

8、的联合剂的两种纸片以适当距离贴放，在两种纸片各自产生的抑菌圈间另产生一抑菌圈，3个抑菌圈相连形似葫芦状。此法简便，成本低，对产 eSBLs细菌的检出率为98.1%13，但只能检测 tEM-12以外的 tEM类和 sHV类的 eSBLs，不能检测 ampC类 eSBLs14，而且，两种纸片间距离对结果影响很大，当受试纸片本身抑菌圈大时，两纸片间的距离应适当增加，反之亦然。有时为了选择最佳距离，需要进行几次调整。    3.2三维试验（ three dimensional test）由 thomason和 sander创立15，较双纸片协同试验结果可靠，但操

9、作较繁琐。不能常规应用于临床微生物实验室。    3.3 E-test采用 aB bIODISC公司生产的一端含头孢他啶另一端含头孢他啶及棒酸的试条，通过测定两者 mIC值进行判断。如待检菌对头孢他啶耐药或头孢他啶与头孢他啶+克拉维酸的 mIC值之比16o eSBLs阳性，4为阴性，8为可疑14。此法操作简便，结果准确，但有时棒酸从试条扩散致使对侧的抑菌环变形， mIC值不能读取，此时应另外单独检测头孢他啶的 mIC值。    3.4 Vitek机器鉴定采用法国 biomeriux的 vitek机器及其药敏卡，通过

10、测定 cefotaxime和头孢他啶及他们与酶抑制剂棒酸的联合制剂对待检菌的抑制作用而进行测定13，当含棒酸的联合制剂与单纯头孢三代类药物比较，前者使细菌生长受到明显抑制为 eSBLs阳性。此法需用 vitek机器及相应的药敏卡，对产 eSBLs细菌的检出率为99.5%13。    在检出产 eSBLs细菌基础上，根据 eSBLs的等电点差异可行等电聚焦电泳或根据其核苷酸序列设计引物进行 pCR及序列测定，可进一步确定 eSBLs的类型。    目前尚无令人满意的统一方法用于产 eSBLs细菌的检测，由于细菌携带

11、eSBLs质粒的可传递性，能使耐药菌在医院内蔓延扩散。故有必要尽快建立标准方法检测产 eSBLs细菌，以帮助临床医生对这类细菌感染病人进行治疗和管理。    4产 eSBLs细菌与医院感染暴发流行    已有多起关于产 eSBLs细菌引起医院感染暴发流行的报告2，3，16，17，多数引起暴发流行的产 eSBLs细菌分离自重症监护病房、儿科病房及肿瘤科病房，产 eSBLs细菌所致的感染暴发流行的发生与病人较多使用三代头孢类抗生素及全身抵抗力减低有关。而且由于 eSBLs可由质粒携带，很容易在细菌间传递扩散，导致地抗生

12、素耐药细菌的广泛传播，因此，尽管检出产 eSBLs细菌，有助于控制此类耐药菌及其耐药质粒的传播。    5产 eSBLs细菌感染与临床抗生素的选用    产 eSBLs细菌对三代头孢类药物均耐药，即使个别三代头孢类抗生素的体外药敏试验结果敏感，但体内效果不佳，不宜使用。另外由于携带 eSBLs的质粒上可同时携带对氨基糖甙类和喹诺酮类等多种药物耐药的基因，故产 eSBLs细菌可同时表现出对这两类药物的耐受。对除 iRT类以外的 tEM类和 sHV类产 eSBLs细菌引起的感染，可使用含有-内酰胺类抑制剂的联合制剂，如

13、阿莫西林+棒酸；氧哌嗪青霉素+他唑巴坦等。有作者指出在治疗 sHV类 eSBLs细菌感染时，棒本比舒巴坦的抑制作用强18。体外药敏试验证明，几乎所有产 eSBLs细菌目前对泰能敏感，必要时可选择使用。    附表几种 tEM类和 sHV类 eSBLs的氨基酸改变            内酰胺酶    氨基酸位置       &#

14、160;    37    102    162    235    236    237    261            tEM-1     gln

15、60;    glu     arg     ala     gly     glu     thr            tEM-2     lys     

16、                               tEM-3     lys     lys         

17、;    ser                    tEM-5             ser     thr        

18、 lys                tEM-6         lys     his                   &

19、#160;        tEM-7     lys         ser                           

20、 tEM-8     lys     lys     ser         ser                    tEM-9    

21、0;    lys     ser                 met            tEM-10           

22、0; ser             lys                tEM-12     gln         ser      

23、                      tEM-15         lys             ser     

24、0;              tEM-16     lys     lys     his                    

25、0;       tEM-19                     ser                    tEM-24

26、     lys     lys     ser     thr         lys                tEM-26     lys 

27、    ser                                    37    102    162 

28、   201    234    235    261            sHV-1     gln     asp     arg     arg 

29、60;   gly     glu     leu            sHV-2                     ser    

30、                sHV-3                 leu     ser            

31、;        sHV-4             leu     ser     lys                   

32、 sHV-5             arg     ser     lys                    注：本表摘自文献4，略有增加。 ala=丙氨酸； asp=天冬氨酸； gl

33、n=谷氨酰胺； glu=谷氨酸； gly=甘氨酸； his=组氨酸； leu=亮氨酸； lys=赖氨酸； met=甲硫氨酸； ser=丝氨酸； thr=苏氨酸。    参考文献    1 Donald JL, Olaf S, Folorunso AB, et al. Scand J Infect Dis,1996;suppl,101:17-20    2 Naumovski L, Quinn JP, Miyashiro D, et al. Antimicrob Agents

34、Chemother,1992;36:1991-1996    3 Meyer KS, Urban C, Eagen JA, et al. Ann Intern Med, 1993;119:353-358    4 Moosdeen F. CID, 1997;24:487-492    5 Knothe H, Shah P, Kremery V, et al. Infection, 1983;11:315-317    6 Nicolas MH, Jarllier V, Honore N, et al. Antimicrob Agents Chemother,1989;33:096-2100    7 Jacogy GA and Medeiros AA. Antimicrob Agents Chemother, 1991;35:1697-1704    8 Marchese A, Arlet G