HAP医院获得性肺炎及绿脓假单胞菌感染的治疗

医院获得性肺炎及绿脓假单胞菌感染的治疗第二军医大学长征医院修清玉

内容

HAP概述HAP及医院内感染常见致病菌耐药铜绿假单胞菌感染的治疗

定义Hospital-acquiredpneumonia(HAP)医院内肺炎（nosocomialpneumonia,NP），是指患者入院时不存在、也不处于感染潜伏期而于入院48小时及以后发生的肺炎Ventilator-associatedpneumonia(VAP)气管插管后48–72小时发生的肺炎病情转严重需接受气管内插管的HAP病人虽不属于VAP的范畴，但治疗方案与VAP相同Healthcare-associatedpneumonia(HCAP)

下列任何患者发生的肺炎过去的90天内因感染加重而紧急住院>2d居住于养老院

,或一些长期护理机构过去30天内接受过静脉抗生素治疗、化疗或伤口感染护理在医院或门诊接受血液透析

ATS.AmJRespirCritCareMed2005;171:3882005年ATS/IDSA有关HAP/VAP分期早发性HAP/VAP晚发性HAP/VAP住院4d内发生的肺炎住院5d或5d以后发生的肺炎通常由敏感菌引起；近期用过抗生素或住过医疗机构的早发性HAP患者有被MDR病原菌定植和感染的风险致病菌常是多药耐药菌(MDR)

总体预后较好病死率高AmericanThoracicSocietyDocuments.GuidelinesfortheManagementofAdultswithHospital-acquired,Ventilator-associated,andHealthcare-associatedPneumonia.AmericanJournalofRespiratoryandCriticalCareMedicine:2005,171(4):388-416主要为需氧革兰阴性菌以及革兰阳性球菌铜绿假单胞菌、金葡菌以及肠杆菌科细菌为主

DavidRPark..RespiratoryCare,2005,50(6):742-765HAP/VAP分离菌随着VAP发生时间病原菌有所变化DavidRPark.RespiratoryCare,2005,50(6):742-765发病时间对病原菌构成的影响起病时间与病原菌早发性HAP/VAP的主要致病菌入院≤5天，MV≤4天肺炎链球菌5%~15%流感嗜血杆菌5%~10%厌氧菌0%~35%晚发性HAP/VAP的主要致病菌入院>5天，MV>4天需氧GNB(40%~60%)铜绿假单胞菌肠杆菌属肺炎克雷伯杆菌不动杆菌属粘质沙雷氏菌

金黄色葡萄球菌(20%~40%):MRSA军团菌(0%~40%)TrouilletJ-L,etal.AmJRespirCritCareMed1998;157:531-539.2008年中国CHINET细菌耐药性监测铜绿假单胞菌是最常见的病原菌之一

2008年中国CHINET细菌耐药性监测铜绿假单胞菌单药耐药率高耐药率（%）氟喹诺酮氨基糖苷头孢三代加β-内酰胺酶抑制剂头孢四代碳青霉烯亚洲8国抗菌药物敏感性试验联合研究

亚洲8国或地区(中国、台湾、泰国、马来西亚、韩国、香港、印尼、菲律宾）16所医院共同进行了亚洲8国AECOPD病原及敏感性试验联合研究2006年—2008年完成中国有5家医院参加

SunHL,XuYC,ChenRC,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.102.IPM,LingT,HuiDS,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.106.研究药物（15种）左氧氟沙星、环丙沙星、莫西沙星、阿米卡星、TMPco、克拉霉素、阿奇霉素亚胺培南、帕尼培南青霉素阿莫西林-克拉维酸、哌拉西林-他唑巴坦头孢他啶、头孢曲松头孢吡肟亚洲8国抗菌药物敏感性试验联合研究SunHL,XuYC,ChenRC,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.102.IPM,LingT,HuiDS,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.106.中国患者致病菌分离情况SunHL,XuYC,ChenRC,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.102.中国：77株铜绿假单胞菌的抗菌药物敏感性SunHL,XuYC,ChenRC,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.102.7个国家或地区：铜绿假单胞菌的抗菌药物敏感性敏感率IPM,LingT,HuiDS,et,al.Presentedat:13thCongressoftheAsianPacificSocietyofRespirology;19-22Nov.2008;Bangkok,Thailand:PosterNo.106.多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌增加StableAntimicrobialSusceptibilityRatesforClinicalIsolatesofPseudomonasaeruginosafromthe2001-2003TrackingResistanceintheUnitedStatesTodaySurveillanceSudiesClinicalInfectiousDiseases2005;40:S89–98本次试验中MDR：对3类（内酰胺类、喹诺酮类和氨基糖苷类）及3类以上抗生素同时耐药的菌株角膜炎医院获得性泌尿系感染12%烧伤感染死亡率达60%VAP死亡率达38%-60%肺炎16%铜绿假单胞菌感染部位与死亡率血流感染10%Cell-to-CellSignalingandPseudomonasaeruginosaInfectionsEmergingInfectiousDiseasesVol.4,No.4,October.December1998手术伤口感染8%免疫抑制死亡总数30%AIDS死亡总数50%通道蛋白OprD的丢失可导致对碳青霉烯耐药MexAB-OprM主动泵出系统可产生对美罗培南耐药；主动泵出是最常见的耐药机制MexAB-OprM主动泵出系统可以诱导对其他抗生素的交叉耐药，如氟喹诺酮、青霉素、头孢菌素、大环内酯和磺胺等喹诺酮所选择的突变株可以影响其他种类抗菌药物KohlerTetal.ClinMicrobiolInfect2001;7(Suppl5):7-10.LivermoreDM.ClinInfectDis2002;34:634-640.铜绿假单胞菌耐药机制铜绿假单胞菌耐药机制Pseudomonasaeruginosa–aphenomenonofbacterialresistanceJournalofMedicalMicrobiology(2009),58,1133–1148头孢菌素酶AmpC

(染色体编码)头孢菌素耐药β-内酰胺酶

(质粒或整合子编码)氨苄西林酶,ESBLs,碳青霉烯酶孔道蛋白缺失

如OprD碳青霉烯耐药排出泵

美罗培南,喹诺酮,青霉素,头孢菌素等耐药（或交叉耐药）氨基糖苷酶

如乙酰转移酶氨基糖苷耐药抗生素靶位点变异

如拓扑异构酶Ⅱ,Ⅳ

喹诺酮类耐药泵出机制AdaptedwithpermissionfromLivermoreDM.ClinInfectDis2002;34:634-640.亚胺培南和美罗培南在此进入美罗培南被外排泵排出，而亚胺培南帕尼培南未被排出外排泵排出通道(OprM)外膜外周胞质连接体脂蛋白(MexA)细胞质膜外排泵(MexB)膜孔蛋白平潟洋一：Mebio17(10)：30,2000中江太治：Mebio14(5)：47,1997三和秀明,他：日本化学療法学会雑誌53（S-1）：80-91，2005を基に作図

IPM→

PAPM→

MEPM↓

无变化IPM↓↓PAPM↓↓MEPM↓无变化外膜内膜肽聚糖药物排出OprMMexAMexBOprJMexCMexDOprNMexEMexFOprMMexXMexY外膜蛋白（排出通道）膜融合蛋白（上和下的连接作用）排出蛋白

（排除泵本身）nalB型nfxB型nfxC型排出系统的激活*不是排出引起的同时产生的D2paulin减少引起耐药抗菌力的变化

MexAB-OprM系统是最常见的泵出系统可以导致对美罗培南的耐药，但对亚胺培南和帕尼培南无影响InfectiousDiseasesExpertResourcesInfectiousDiseasesSpecialistsOptimalPatientCareInfectionControlProfessionalsHealthcareEpidemiologistsClinical

PharmacistsClinicalPharmacologistsSurgicalInfectionExpertsClinicalMicrobiologists抗耐药菌试验使用亚胺培南联合左氧氟沙星对抗4株耐药机理明确的铜绿假单胞菌，观察杀菌效果及预防耐药的状况Levofloxacin/imipenempreventstheemergenceofhigh-levelresistanceamongPseudomonasaeruginosastrainsalreadylackingsusceptibilitytooneorbothdrugsJournalofAntimicrobialChemotherapy(2006)57,999–1003铜绿菌株号耐药机制左氧氟沙星亚胺培南K-1455喹诺酮类耐药（外排泵过表达）41164CD-921C喹诺酮类耐药（外排泵过表达）81PAO1-Tokai#1喹诺酮类耐药（外排泵过表达）碳青霉烯类耐药（孔道蛋白减少）48244碳青霉烯类耐药（孔道蛋白缺失）0.516MIC(mg/L)b喹诺酮类耐药株K-1455喹诺酮类耐药株164CD-921C诱导出碳青霉烯类耐药铜绿被清除铜绿被清除左氧MIC=4亚胺培南MIC=1左氧MIC=8亚胺培南MIC=1喹诺酮类、碳青霉烯耐药株PAO1-Tokai#1碳青霉烯耐药株244诱导出喹诺酮类耐药铜绿被清除铜绿被抑制左氧MIC=4亚胺培南MIC=8左氧MIC=0.5亚胺培南MIC=16铜绿假单胞菌耐药机制Pseudomonasaeruginosa–aphenomenonofbacterialresistanceJournalofMedicalMicrobiology(2009),58,1133–1148头孢菌素酶AmpC

(染色体编码)头孢菌素耐药β-内酰胺酶

(质粒或整合子编码)氨苄西林酶,ESBLs,碳青霉烯酶孔道蛋白缺失

如OprD碳青霉烯耐药排出泵

美罗培南,喹诺酮,青霉素,头孢菌素等耐药（或交叉耐药）氨基糖苷酶

如乙酰转移酶氨基糖苷耐药抗生素靶位点变异

如拓扑异构酶Ⅱ,Ⅳ

喹诺酮类耐药生物被膜生物被膜的定义FivestagesofbiofilmdevelopmentinPseudomonasaeruginosa.EachnumberinthegraphicrepresentsthenumberofthecorrespondingphotomicrographofanactualP.aeruginosabiofilmGraphicandphotosbyPegDirckxandDavidDavies.李鸿雁等。中国抗感染化疗杂志。2004:4(3):190-192.细菌为适应恶劣环境而采取的一种生长方式，由下列结构共同形成的膜样结构1由胞外多糖复合物(藻酸盐)鞭毛IV型菌毛细菌生物被膜的形成自由移动有机体(细菌等)对固相表面最初的可逆性粘附2.持久性的化学粘附(分泌粘蛋白)，有机体开始形成单一层面的粘液

3.早期的垂直发展(发芽,增殖,易黏附)

形成多个塔形，菌落之间有通道(横向发展),然后形成成熟的生物膜5.成熟的生物膜能够播种/散布更多自由活动的微生物

藻酸盐聚合体IV型菌毛绿脓杆菌生物膜初期所含的成份：恶性循环StoodleyPAnnuRevMicrobiol2002(美国蒙大拿州立大学细胞被膜工程中心)细菌生物膜的生长和成熟一个生物膜内的细胞通过化学信号互相进行沟通以形成微菌落并保持水通道开放与细菌的活性

这一沟通是利用化学信号进行的,在这一过程中细菌利用细胞密度依赖性调节系统，所以被称为“群体感应”StoodleyPAnnuRevMicrobiol2002多种常见致病菌易产生生物被膜60％的致病菌均易产生生物被膜(Biofilm,BF)1铜绿假单胞菌以生物被膜形式长期存活于患者下呼吸道，有时可表现为炎症急性发作WozniakDJetal.Chest.2004;125:62s-69s.李鸿雁等。中国抗感染化疗杂志。2004:4(3):190-192.易产生生物被膜的致病菌1GPC假单胞菌属细菌生物膜形成后可抵御机体防御机制和抗生素攻击铜绿形成的生物被膜HashibaM,etal.OtolaryngolHeadNeckSurg.1996;12(2):175铜绿假单胞菌耐药机制与生物被膜的关系胞外多糖复合物(藻酸盐)阻止/妨碍抗生素渗入生物被膜,致细菌周围药物浓度较低,达不到有效杀菌浓度含有较高浓度,使抗生素无法作用于菌体的降解酶铜绿假单胞菌可免受抗菌药物破坏,成为亚休眠状态,导致反复感染,难以治愈铜绿假单胞菌在BF的保护下易开启突变耐药基因,成为难以治疗的多重耐药菌株生物被膜铜绿假单胞菌李鸿雁等。中国抗感染化疗杂志。2004:4(3):190-192.铜绿假单胞菌导致的危害铜绿假单胞菌形成BF后永久性定植于肺囊性纤维化患者的肺部，由于BF的保护，即使反复使用大剂量抗菌药仍不能完全清除，导致慢性持续性感染呼吸道生物被膜病李鸿雁等。中国抗感染化疗杂志。2004:4(3):190-192.气管插管生物被膜与呼吸性相关肺炎铜绿假单胞菌形成BF后易黏附在气管插管的表面，继而扩散到机械通气的肺部，包含大量菌落的BF碎片脱落进入下呼吸道，成为VAP持续的病原灶Nature生物被膜相关感染生物被膜相关感染临床治疗中生物被膜难以被根除的原因细菌胞外形成的多糖复合物（藻酸盐）做为一种屏障，抵抗体液和细胞免疫系统的防御作用，以及抗菌药物的杀菌作用(1),(2)生物被膜细菌生长速度极为缓慢甚至不再生长(1),(2)

(1)G.Tanaka,M.Shigeta,et,al.PermeationofantimicrobialagentsthroughPseudomonasaeruginosabiofilms:asimplemethod.Chemotherapy1997;43:340-345.(2)HirokoIshida,YoshihisaIshida,etal.Invitroandinvivoactivitiesoflevofloxacinagainstbiofilm-producingPseudomonasaeruginosa.AntimicrobialagentsandChemotherapy,1998;42:1641-1645.左氧氟沙星对铜绿假单胞菌生物被膜的影响氟喹诺酮类能有效穿透铜绿假单胞菌的生物被膜，有效杀灭细菌，特别是左氧氟沙星和司帕沙星(1)，β-内酰胺类穿透力较差无论细菌生物被膜的生长速度高低，氟喹诺酮类均具有很强的杀菌活性，而β-内酰胺类受到铜绿假单胞菌生长速度的影响，对生长缓慢的细菌杀菌活性较差(2)(1)M.Shigeta,G.Tanaka,et,al.PermeationofantimicrobialagentsthroughPseudomonasaeruginosabiofilms:asimplemethod.Chemotherapy1997;43:340-345.(2)G.Tanaka,M.Shigeta,et,al.EffectofthegrowthrateofPseudomonasaeruginosabiofilmsonthesusceptibilitytoantimicrobialagents:β-LactamsandFluroroquinolones.Chemotherapy1999;45:28-36.左氧氟沙星有效穿透铜绿假单胞菌生物被膜M.Shigeta,G.Tanaka,et,al.PermeationofantimicrobialagentsthroughPseudomonasaeruginosabiofilms:asimplemethod.Chemotherapy1997;43:340-345.β-内酰胺类对铜绿假单胞菌BF的穿透力氟喹诺酮类对铜绿假单胞菌BF的穿透力对正常生长并且具有生物被膜的铜绿假单胞菌，在0,1,3,5天分别加入PIPC、IPM、AMK、GM和OFLX、LVFX、CPFX、SPFX，检测药物对生物被膜的穿透力，可以看到左氧氟沙星和司帕沙星的穿透力最强，优于β-内酰胺类和其他氟喹诺酮类。左氧氟沙星对具有生物被膜的铜绿假单胞菌杀菌活性强，不受被膜生长速度影响细菌正常生长需要亮氨酸的参与，此研究选择一种胞内缺失亮氨酸的铜绿假单胞菌突变株（HU1）作为研究对象右图为形成生物被膜的铜绿假单胞菌分别在含有0.01mg/L(■)、0.1mg/L(▲)和100mg/L(●)浓度亮氨酸培养基中的生长曲线有图可见，亮氨酸浓度越高，可形成生物被膜的铜绿假单胞菌生长越好G.Tanaka,M.Shigeta,et,al.

EffectofthegrowthrateofPseudomonasaeruginosabiofilmsonthesusceptibilitytoantimicrobialagents:β-LactamsandFluroroquinolones.Chemotherapy1999;45:28-36.左氧氟沙星对具有生物被膜的铜绿假单胞菌杀菌活性强，不受被膜生长速度影响通过采用半定量的方法检测在分别在含有0.01mg/L(■)、0.1mg/L(▲)和100mg/L(●)亮氨酸浓度的培养基中铜绿假单胞菌生物被膜中的含量由左图可以看出，在高亮氨酸浓度的培养基中铜绿假单胞菌生物被膜的多糖蛋白复合物（藻酸盐）含量随时间推移明显增多G.Tanaka,M.Shigeta,et,al.

EffectofthegrowthrateofPseudomonasaeruginosabiofilmsonthesusceptibilitytoantimicrobialagents:β-LactamsandFluroroquinolones.Chemotherapy1999;45:28-36.左氧氟沙星有效治疗铜绿假单胞菌

敏感率高能有效穿透铜绿假单胞菌所形成的生物被膜，达到杀菌浓度对具有生物被膜细菌的杀菌活性强，不受细菌生长速度的影响。常用的抗铜绿假单胞菌药物1.抗假单胞菌β-内酰胺类：A.头孢三、四代：头孢吡肟,头孢他啶B.β-内酰胺抗生素+β-内酰胺酶抑制剂C.碳青霉烯类：亚胺培南、帕尼培南、美罗培南2.氟喹诺酮类：环丙沙星、左氧氟沙星3.氨基糖苷类：阿米卡星、依替米星、庆大霉素联合治疗铜绿假单胞菌左氧氟沙星三代头孢碳青酶烯类酶抑制复合制剂氨基糖苷类联合联合用药的比较

碳青霉烯氟喹诺酮氨基糖苷

帕尼培南亚胺培南美罗培南

联用后结果通过协同作用增强杀菌作用+++++预防耐药菌出现、清除已获得耐药性的菌株++？+？药物毒性增加-++-+费用增加-----PseudomonasaeruginosaSeriousInfections:MonoorCombinationAntimicrobialTherapy?

CurrentMedicinalChemistry,2008,15,517-522加或TapperHilfMendelsonIgraKuikka联合治疗降低铜绿假单胞菌感染死亡率DoescombinationantimicrobialtherapyreducemortalityinGram-negativebacteraemiaAmeta-analysisLancetInfe