细菌耐药机制与抗生素应用策略

细菌耐药机制与

抗生素应用策略当前第1页\共有52页\编于星期四\10点我们即将进入后抗生素时代！当前第2页\共有52页\编于星期四\10点我国抗生素应用现状我国住院病人抗生素使用率：三级医院70％二级医院80％一级医院90％

WHO同期数据

30％

美国同期数据

20％我国住院患者79％应用了1种或1种以上抗菌药，而根据药敏实验而选择的只占14％。当前第3页\共有52页\编于星期四\10点我们需要新的抗感染观念PHARMACOKINETICSSIDEEFFECTSPHARMACODYNAMICSRESISTANCEINFECTIONIMMUNITY当前第4页\共有52页\编于星期四\10点一、常见致病细菌

化脓链球菌肺炎链球菌粪肠球菌屎肠球菌金黄色葡萄球菌凝固酶阴性葡萄球菌G+球菌链球菌科微球菌科链球菌属肠球菌属——

葡萄球菌属

当前第5页\共有52页\编于星期四\10点一、常见致病细菌

脑膜炎双球菌淋球菌

G-球菌奈瑟菌科（奈瑟菌属）G+杆菌（略）当前第6页\共有52页\编于星期四\10点一、常见致病细菌

G-杆菌肠杆菌科（非发酵菌）埃希菌属克雷伯菌属志贺菌属肠杆菌属沙门菌属非肠杆菌科大肠埃希菌肺炎克雷伯菌阴沟肠杆菌假单胞菌属伯克霍尔德菌属不动杆菌属窄食单胞菌属产碱杆菌属铜绿假单胞菌洋葱伯克霍尔德菌鲍曼不动杆菌嗜麦芽窄食单胞菌粪产碱杆菌当前第7页\共有52页\编于星期四\10点二、常用抗生素

βι内酰胺类青霉素类青霉素耐酶青霉素广谱青霉素β-内酰胺酶抑制剂复合制剂头孢菌素类青霉素G甲氧西林替卡西林、哌拉西林、阿莫西林、氨苄西林I代头孢硫脒头孢呋辛、头孢孟多、头孢替安哌拉西林/他唑巴坦II代III代头孢噻肟、头孢曲松、头孢他定、头孢哌酮、头孢匹胺IV代头孢吡肟、头孢匹罗β-内酰胺酶抑制剂复合制剂头孢哌酮/舒巴坦当前第8页\共有52页\编于星期四\10点二、常用抗生素

βι内酰胺类碳青霉烯类亚安培南/西司他丁美罗培南厄他培南氨曲南头霉素类头孢西丁头孢美唑单酰胺类氧头孢烯类当前第9页\共有52页\编于星期四\10点二、常用抗生素氨基糖苷类作用于细菌核糖体30s亚单位，抑制蛋白质合成，破坏细菌细胞膜完整性庆大霉素妥布霉素阿米卡星奈替米星异帕米星当前第10页\共有52页\编于星期四\10点二、常用抗生素喹诺酮类作用DNA旋转酶，阻断DNA复制I代II代：吡哌酸III代：环丙沙星、氧氟沙星IV代：左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星当前第11页\共有52页\编于星期四\10点二、常用抗生素多肽类和革兰氏阳性菌的细胞壁肽聚糖前体五肽中的D-丙氨酸-D-丙酰胺末端结合，抑制细胞壁蛋白质合成，对胞质RNA也有作用万古霉素替考拉宁多粘菌素类当前第12页\共有52页\编于星期四\10点细菌耐药机制当前第13页\共有52页\编于星期四\10点一些重要的耐药细菌PRSP

——耐青霉素肺炎链球菌MRSA

——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌VRE

——耐万古霉素肠球菌耐氨苄西林流感嗜血杆菌ESBLs菌株和持续高产AmpC酶的菌株当前第14页\共有52页\编于星期四\10点细菌耐药株的产生自发性突变发生于缺乏药物选择的敏感菌群内药物治疗由于经过药物治疗敏感菌株已灭绝，突变菌株被选择,在治疗过程中，耐药性逐渐出现临床表现耐药克隆株在曾经敏感的菌群内生长细菌耐药是药物选择的结果当前第15页\共有52页\编于星期四\10点16当前第16页\共有52页\编于星期四\10点细菌耐药机制灭活酶作用靶位改变通透性改变泵出机制当前第17页\共有52页\编于星期四\10点一、产生抗菌药物灭活酶β-内酰胺酶氨基糖苷钝化酶氯霉素乙酰转移酶红霉素酯化酶当前第18页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺酶Bush分类（1995）当前第19页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺酶（Group

1—

AmpC酶）

第Ⅰ型酶：（不被克拉维酸抑制）为由染色体和质粒介导产生的Ampc型β-内酰胺酶前者产生菌有阴沟肠杆菌和铜绿假单胞菌等，后者主要由肺炎克雷伯和大肠埃希氏菌产生。第Ⅰ型酶主要作用于：大多数青霉素，一、二、三代头孢菌素和单酰胺类抗生素。当前第20页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺酶（Group

2

—

ESBLs）

第Ⅱ型酶：（可被克拉维酸所抑制）由质粒介导产生的ESBLs（超广谱β-内酰胺酶）主要由肺炎克雷伯氏菌、大肠埃希氏菌等产生；ESBLs可将耐药质粒以转化、传导、整合、易位、转座等方式传播给其它细菌，从而导致多种细菌产生耐药性。

与细菌多重耐药有关当前第21页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺酶（Group

2

—

ESBLs）重要的ESBLs类别与种数TEM92SHV37OXA

13CTX-M20其他10当前第22页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺酶（Group

2

—

ESBLs）部分产ESBL菌株不但对β-内酰胺类耐药，有的还可对氨基糖苷类、磺胺、四环素、氯霉素和喹诺酮类耐药。但是，ESBL不能水解碳青霉烯类和头霉素类抗生素。ESBL一般可被克拉维酸、他唑巴坦等酶抑制剂所抑制，其中他唑巴坦的酶抑制作用最强。当前第23页\共有52页\编于星期四\10点主要由铜绿假单胞菌产生，质粒介导；基因型有IMP-1、IMP-2、VIM-1、VIM-2；水解几乎所有β-内酰胺类抗生素（包括亚胺培南和美罗培南）；β-内酰胺酶抑制剂对其无作用；只对氨曲南敏感。β-内酰胺酶（Group

3

—

金属酶）当前第24页\共有52页\编于星期四\10点二、作用靶位改变基因改变产生低亲和力的靶蛋白靶蛋白合成量大大增加靶位的结构发生改变产生新的靶蛋白替代原来的靶蛋白当前第25页\共有52页\编于星期四\10点二、作用靶位改变PBPs改变——MARSDNA拓朴异构酶Ⅳ的改变——喹诺酮类药物耐药核蛋白体S12蛋白发生改变——氨基糖酐类耐药获得erm基因——大环内酯、林可霉素耐药当前第26页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺类抗生素靶点—PBPsPBPs——青霉素结合蛋白PBPs分为二类：大分子量具有转肽酶和转糖基酶活性，参与细胞细胞壁合成；小分子量具有羧肽酶活性，与细菌细胞分裂和维持形态有关。β-内酰胺类抗生素与PBPs结合后，对活性位点丝氨酸进行共价修饰。抑制细菌细胞壁合成→菌体失去渗透屏障→膨胀裂解；同时借助细菌的自溶酶（autolysins）溶解而产生抗菌作用。当前第27页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺类抗生素靶点—PBPs

Organism

PBPalteration

S.aureus

2a3

S.pneumoniae

1a

2a

2x

2b

E.faecalis

1

3

E.coli

3

P.aeruginosa

3

Acinetobacterspecies

13

H.influenzae

3

4

5

N.gonorrhoeae

1

2

N.menigitidis

2

3

B.fragilis

1

2

(CID1997,24(3):487-493)当前第28页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺类抗生素靶点—PBPs

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）：由于获得mecA基因编码新的耐β-内酰胺PBP，被命名为PBP2a。PBP2a的表达有三种形式：（1）非诱导持续表达型；（2）诱导型；（3）延迟表达型。MRSA对所有β-内酰胺类抗生素耐药，应选用万古霉素、利奈唑胺、替考拉宁当前第29页\共有52页\编于星期四\10点β-内酰胺类抗生素靶点—PBPs肺炎链球菌不产生β-内酰胺酶，其对β-内酰胺类抗生素的耐药是由于PBP（主要是PBP2）发生改变而导致对β内酰胺的亲和力降低。粪肠球菌和屎肠球菌对青霉素的固有耐药是由于具有青霉素低亲和力的PBP5。PBP改变在革兰阴性菌中较少见，主要在铜绿假单胞菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、醋酸钙不动杆菌和脆弱类杆菌中。当前第30页\共有52页\编于星期四\10点万古霉素作用靶点改变

耐万古霉素肠球菌（VRE）：D-lac（VanA、VanB、VanD型）代替肽聚糖末端，催化生成D-ala—D-lac二肽，代替了正常肽聚糖合成五肽前体中的D-ala—D-ala二肽，抑制抗生素结合的氢键；D-Ser（VanC、VanE型）代替肽聚糖末端后不抑制氢键，但改变构像。

VanA型：利奈唑胺

VanB型：替考拉宁、利奈唑胺当前第31页\共有52页\编于星期四\10点拓朴异构酶Ⅳ的改变细菌DNA拓朴异构酶有I、II、III、IV，拓朴异构酶I和III对喹诺酮类药物不敏感，拓朴异构酶IV是喹诺酮类药物第一靶位。拓朴异构酶IVgyrA基因的突变引起对喹诺酮高度耐药，（主要为铜绿假单胞菌）；若存在2个突变点（如gyrA和parC），它们引起对氟喹诺酮类的耐药远远大于只有一个突变点（如gyrA或gyrB）。当前第32页\共有52页\编于星期四\10点三、泵出机制主要易化超家族(majorfacilitatorsuperfamily,MFS);耐药结节分化家族(resistance-nodulationdivisionfamily,RND);葡萄球菌多重耐药家族(staphylococcalmultidrugresistancefamily,SMR);多药及毒性化合物外排家族(multidrugandtoxiccompoundextrusionfamily,MATE);ATP结合盒超家族(ATP-bindingcassettesuperfamily,ABC)

。当前第33页\共有52页\编于星期四\10点三、泵出机制特异性外排泵：MFS：NorA（金葡菌）外排氟喹诺酮类；

Bmr（枯草杆菌）外排氟喹诺酮类；ABC：MsrA（凝固酶阴性葡萄球菌）外排大环内酯类；肠杆菌、铜绿假单胞菌表达TetA,E,G,H型外排泵，对四环素类抗生素有特异外排作用。当前第34页\共有52页\编于星期四\10点三、泵出机制多重耐药外排泵：铜绿假单胞菌MexA-MexB-OprM外排泵；

MexC-MexD-OprJ外排泵；

MexE-MexF-OprN外排泵；大肠埃希菌AcrA-AcrB-TolC外排泵；

金葡菌NorA外排泵

外排底物有大环内酯类、喹诺酮类、四环素类、β-内酰胺类抗生素以及氯霉素、林可霉素、新生霉素等。当前第35页\共有52页\编于星期四\10点四、通透性改变革兰氏阴性杆菌细胞壁肽聚糖层外面存在双层脂类外膜，外膜上有孔蛋白大肠杆菌OmpF蛋白缺乏，β-内酰胺类抗生素耐药；铜绿假单胞菌OmpD2孔蛋白缺失，对亚胺培南耐药；当前第36页\共有52页\编于星期四\10点37当前第37页\共有52页\编于星期四\10点Themostcommonpathogens

inourhospitalE.coliP.aeruginosaAcinetobacterStaph.aureusEnterococcus

faecalis当前第38页\共有52页\编于星期四\10点我院肺部感染常见的致病菌P.aeruginosa53例Acinetobacter20例其他22例非发酵菌感染例数逐年增加当前第39页\共有52页\编于星期四\10点肠杆菌科细菌的耐药问题ESBLs、AmpC酶导致的耐药氟喹诺酮类药物的耐药问题当前第40页\共有52页\编于星期四\10点2008年12家医院大肠埃希菌的耐药率（%）抗菌药物耐药率抗菌药物耐药率产ESBL(3621株)非产ESBL(2891株)产ESBL(3621株)非产ESBL(2891株)异帕米星11.14.9头孢吡肟33.02.6庆大霉素61.841.1头孢哌酮/舒巴坦6.21.1哌拉西林98.349.9头孢西丁12.68.5哌拉西林/他唑巴坦5.82.4亚胺培南0.30.2头孢呋辛98.616.4美罗培南0.30.2头孢噻肟87.37.7环丙沙星72.042.1头孢他啶27.42.8复方磺胺甲噁唑73.554.0产ESBL株对[β内酰胺类和其他测试药的耐药率较非产酶株高对庆大、哌拉西林、FQ耐药率均较高（>60%）对碳青霉烯类耐药率低于1%，其次头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦均<10%当前第41页\共有52页\编于星期四\10点2008年12家医院克雷伯菌属的耐药率（%）抗菌药物耐药率抗菌药物耐药率产ESBL(1559株)非产ESBL(2036株)产ESBL(1559株)非产ESBL(2036株)异帕米星26.77.2头孢吡肟36.84.0庆大霉素59.515.9头孢哌酮/舒巴坦14.34.5哌拉西林98.128.3头孢西丁22.013.6哌拉西林/他唑巴坦24.68.2亚胺培南1.50.9头孢呋辛96.017.7美罗培南1.61.2头孢噻肟80.48.3环丙沙星46.617.0头孢他啶51.38.1复方磺胺甲噁唑67.224.9产ESBL株对β内酰胺类和其他测试药的耐药率较非产酶株高，对碳青霉烯类的耐药率比2007年高。ESBL(-)株对碳青霉烯类耐药率低，其次为头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、头孢菌素(第三、四代)(均比2007年高)当前第42页\共有52页\编于星期四\10点2008年12家医院1416株肠杆菌属细菌耐药率对碳青霉烯类耐药率低（<2％）对头孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、头孢吡肟和哌拉西林