當(dāng)前肺部感染診治的難點(diǎn)及對策(一)

1、當(dāng)前肺部感染診治的難點(diǎn)及對策(一)    1內(nèi)酰胺類抗生素的抗菌與耐藥機(jī)制目前臨床上常用于抗肺部感染的內(nèi)酰胺類抗生素主要為青霉素類和頭孢菌素兩大類。該類藥物的有效抗菌活性必須具備如下的一些基本條件,即容易穿透細(xì)菌的外膜;能抵擋住病原菌所產(chǎn)生的內(nèi)酰胺酶(BLA)的水解和滅活;并能與細(xì)菌細(xì)胞膜上的青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)結(jié)合和相互作用,從而發(fā)揮抑菌和殺菌的作用。然而,近代臨床研究表明,病原菌對內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥日益增多,該類抗生素的抗感染療效遠(yuǎn)不如以前。其耐藥機(jī)制主要有:(1)病原菌產(chǎn)生BLA,水解破壞內(nèi)酰胺類抗生素的核心結(jié)構(gòu)內(nèi)酰胺環(huán),從而降低其抗菌活性

2、。近年來,特別是超廣譜內(nèi)酰胺酶(ESBLs)的不斷出現(xiàn),它不但能水解青霉素,而且還能破壞分解狹、廣譜的頭孢菌素和單環(huán)內(nèi)酰胺類抗生素,成為當(dāng)前治療肺部感染的一大障礙。(2)病原菌的PBPs靶位發(fā)生改變,使抗生素?zé)o法與其結(jié)合并發(fā)揮其抗菌效能。(3)病原菌的細(xì)胞膜通透性降低或菌膜形成,使抗生素難以通過細(xì)菌的胞膜進(jìn)入胞內(nèi)。(4)病原菌產(chǎn)生對抗生素的外運(yùn)泵出機(jī)制,將進(jìn)入細(xì)菌胞內(nèi)的抗生素主動泵出胞外。(5)某些細(xì)菌缺乏自溶酶,即使被抗生素抑制,病原菌亦難以自溶。以上耐藥機(jī)制中,以病原菌產(chǎn)生BLA,特別是ESBLs最為重要,約占80%。因此,如何對付BLA所引起的耐藥,解決臨床上難治性肺部感染問題是當(dāng)今研究

3、的熱點(diǎn)所在。2 BLA分類簡介根據(jù)近年來的文獻(xiàn)報(bào)告,BLA已達(dá)190多種。目前最佳的分類法是Bush-Jacoby-Medeiros分類(簡稱Bush分類)和Ambler的分子分類兩種?，F(xiàn)以分子分類結(jié)合Bush分類簡單介紹如下: A類酶:包括Bush分類的2類酶中的2a為革蘭陽性(G+)菌產(chǎn)生的分解青霉素的青霉素酶; 2b為G+菌和流感嗜血桿菌產(chǎn)生的分解青霉素和頭孢菌素的經(jīng)典廣譜酶; 2be為克雷白桿菌,大腸桿菌等產(chǎn)生的分解青霉素,頭孢菌素及單環(huán)內(nèi)酰胺類抗生素的ESBLs; 2br為大腸桿菌產(chǎn)生的分解青霉素的耐酶抑制劑酶; 2c為銅綠假單胞菌和卡他莫拉菌產(chǎn)生的分解青霉素、羧芐青霉素的羧芐青霉素

4、酶; 2e為普通變形桿菌等產(chǎn)生的分解頭孢菌素的頭孢菌素酶; 2f為陰溝腸桿菌、粘質(zhì)沙霉菌產(chǎn)生的分解青霉素、頭孢菌素和碳青霉烯類抗生素的碳青霉烯酶。B類酶:包括Bush分類的3類酶,為嗜麥芽黃單胞菌、嗜水氣單胞菌等產(chǎn)生的分解內(nèi)酰胺類包含碳青霉烯類抗生素的金屬酶。C類酶:包括Bush分類的1類酶,為革蘭陰性(G)菌產(chǎn)生的分解頭孢菌素的頭孢菌素酶(Ampc酶)。D類酶:包括Bush分類2類中的2d,為G+菌產(chǎn)生的分解鄰氯西林和青霉素等鄰氯西林酶和青霉素酶。Bush分類的4類酶為洋蔥假單胞菌產(chǎn)生的青霉素酶,其分子分類不明顯。了解BLA的分類對掌握病原菌的耐藥情況有一定幫助。3目前病原菌的耐藥概況鑒于上

5、述BLA耐藥機(jī)制的存在,病原菌的產(chǎn)酶率和耐藥率已不斷升高。據(jù)報(bào)告,我國綠膿桿菌的產(chǎn)酶率已高達(dá)96·9%,大腸桿菌和克雷白桿菌的產(chǎn)酶率亦高達(dá)77·8%。G菌的耐藥率為86%,而G+菌的耐藥率亦達(dá)到54%。近年來,國內(nèi)外的研究資料表明,耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌(MRSA)、表皮葡萄球菌(MRSE)對萬古霉素中介的金黃色葡萄球菌的不斷出現(xiàn),以及對萬古霉素耐藥的腸球菌的不斷產(chǎn)生;大腸桿菌和肺炎克雷白桿菌的ESBLs的產(chǎn)酶率持續(xù)上升;陰溝、產(chǎn)氣、聚團(tuán)等腸桿菌屬產(chǎn)生的C類酶不斷出現(xiàn);銅綠假單胞菌、不動桿菌及嗜麥芽黃單胞菌產(chǎn)生的B類金屬酶的不斷增多,以及對青霉素耐藥的肺炎鏈球菌的不斷發(fā)

6、現(xiàn),提示內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥已是全球性的問題,我們正面臨著一場BLA的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),為了迎接這場挑戰(zhàn)和解決當(dāng)前肺部感染的治療難點(diǎn),提出并采取有效的對策和措施,已經(jīng)到了刻不容緩的地步。4 ESBLs的基本概念ESBLs主要由肺炎克雷白桿菌和大腸桿菌等腸桿菌科細(xì)菌所產(chǎn)生,由質(zhì)粒介導(dǎo)為普通的內(nèi)酰胺酶(TEM-1、TEM-2和SHV-1等)基因突變而來。由質(zhì)粒介導(dǎo)的ESBLs可分為4組:(1)TEM、SHV型ESBL;(2)非TEM、SHV型ESBL,如TOHO-1、KIT-1等;(3)頭孢菌素酶;(4)碳青霉烯酶。ES-BLs產(chǎn)生菌藥敏試驗(yàn)表明對三代頭孢菌素如頭孢他啶(CAZ)、頭孢三嗪(CTRX)、頭

7、孢噻肟(CTX)、頭孢泊肟(CPDX)或氨曲南(AZT)不敏感,但如加入BLA抑制劑克拉維酸(CVA)可使抑菌圈擴(kuò)大(5mm)。這些ESBLs產(chǎn)生菌臨床上應(yīng)用一般的內(nèi)酰胺類抗生素如青霉素、頭孢菌素或氨曲南治療往往耐藥,但對頭霉烯和碳青霉烯抗生素如亞胺培南(IPM)或帕尼培南(PAPM)可獲療效。5產(chǎn)生ESBLs病原菌出現(xiàn)的背景及危險(xiǎn)因素前已述及,能水解青霉素藥物的BLA謂之A類酶,這些產(chǎn)生典型A類酶的TEM及SHV型的基因較易轉(zhuǎn)移,大多由質(zhì)粒介導(dǎo),并在許多G桿菌之間傳播。此外,肺炎桿菌也可在染色體上有很相似的產(chǎn)A類酶的SHV基因,因此亦為耐青霉素藥物的代表菌種。一般典型的A類酶耐藥性主要是針對

8、青霉素作為底物進(jìn)行水解,耐對頭孢菌素類抗生素很難水解,故臨床上對這些A類酶產(chǎn)生菌給予第2、3、4代頭孢菌素治療大多有效。然而,近年來研究表明,本來難以水解的3代頭孢菌素長期使用后, A類酶基因的堿基排列中,有數(shù)個(gè)堿基可發(fā)生變異,從而產(chǎn)生了某些酶的質(zhì)和量變化的變異株。這些變異的A類酶不僅對青霉素而且對廣譜的3代頭孢菌素均能水解,底物特異性擴(kuò)大了的A類酶變異株稱為ESBLs株。目前許多醫(yī)院里從肺炎克雷白桿菌和大腸桿菌分離出ESBLs產(chǎn)生菌的頻度很高,這些ESBLs產(chǎn)生菌的基因類型即為前述的TEM及SHV的典型A類酶的變異酶,根據(jù)堿基排列的不同,可分為67種之多。據(jù)報(bào)告使用頭孢他啶(CAZ)治療1個(gè)

9、月的患者,各種標(biāo)本中分離及產(chǎn)ESBLs菌株者高達(dá)53%。應(yīng)用CAZ治療中性粒細(xì)胞減少性發(fā)熱的病房中常發(fā)生產(chǎn)ESBLs菌的暴發(fā)流行,且所用CAZ的劑量往往過大。3代頭孢菌素治療后病原菌耐藥的出現(xiàn)率較氨基糖苷類和碳青酶烯類抗生素明顯增高,因此,有人認(rèn)為3代頭孢菌素的長期大量應(yīng)用是產(chǎn)生ESBLs菌株的危險(xiǎn)因素之一。此外,經(jīng)常或長期住院,尤其是ICU、養(yǎng)老院或慢性病護(hù)理院,中性粒細(xì)胞減少癥患者,或有長期、或預(yù)防使用抗生素歷史者均應(yīng)考慮作為與產(chǎn)生ESBLs菌定殖或感染相關(guān)的危險(xiǎn)因素。6 ESBLs的檢測ESBLs的檢測方法一般采用液體培養(yǎng)法和紙片法兩種。最近NCCLS頒布的ESBLs檢出的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)列于下

10、,僅供參考。液體培養(yǎng)法的ESBLs檢出標(biāo)準(zhǔn):(1)頭孢泊肟(CPDX)、頭孢他啶(CAZ)、頭孢噻肟(CTX)、氨曲南(AZT)、頭孢三嗪(CTRX)中任何一個(gè)顯示MIC> 1g/ ml; (2)在有克拉維酸(CVA) (4g)存在時(shí), CAZ、CTX的MIC值,降低了3管(8倍)。紙片法的ESBLs檢測標(biāo)準(zhǔn): (1) 10g的CPDX, 30g的CAZ顯示的抑菌圈直徑22mm; 30g的CTX、AZT27mm,30g的CTRX25mm;(2)加入10gCVA后,CAZ、CTX的抑菌圈直徑比不加CVA的CAZ, CTX中任一抑制圈直徑增加5mm以上。7 ESBLs產(chǎn)生菌的防治對策目前認(rèn)為

11、解決產(chǎn)酶菌耐藥的方向主要有二:一為尋找能抵抗BLA水解的抗生素,如80年代中期開發(fā)的碳青酶烯類抗生素,包括亞胺培南、帕尼培南和美洛培南,以及近年來面市的4代頭孢菌素,如頭孢吡肟和頭孢匹羅。因其具有快速穿透細(xì)菌外膜,對某些BLA相對穩(wěn)定以及與青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)親和力高等特點(diǎn),故能發(fā)揮其良好抗菌效能。但4代頭孢菌素尚未能完全解決ESBLs的問題。二為開發(fā)特異性BLA抑制劑,多年來研究表明,特異性BLA抑制劑不失為行之有效的措施,以克拉維酸(CVA)、舒巴坦(SBT)及他唑巴坦(TBT)為代表的BLA抑制劑已廣泛應(yīng)用于臨床,還有一些頗具特色的新的酶抑制劑亦正在開發(fā)之中。對ESBLs產(chǎn)生菌感染

12、的治療,近代許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。他們采用PCR法,可查出現(xiàn)有的各個(gè)ESBLs的基因型號,并對這些產(chǎn)酶菌進(jìn)行藥物敏感試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生ES-BLs的病原菌一般對哌拉西(PIPC)、頭孢替安(CTM)、頭孢噻肟(CTX)、頭孢他啶(CAZ)、頭孢哌酮(CPZ)、頭孢唑肟(CZX)、頭孢三嗪(CTRX)的MIC均高達(dá)>128g/ml,對頭孢吡肟(CFPM)、氨曲南(AZT)也可高達(dá)64g/ml,但對PIPC/CVA、CPZ/SBT和頭孢美唑(CMZ)的MIC則1g/ml。然而,無論是TEM及SHV型的ESBLs或是TOHO-1及KIT-1型的ESBLs產(chǎn)生菌對亞胺培南(IPM)和帕尼培南(PAPM)的MIC0·25。由此可見,臨床上治療產(chǎn)生ESBLs病原菌的有效抗生素,可選用CMZ等頭孢霉素類抗生素或IPM