多重耐藥菌的耐藥機制以及抗菌藥物的合理應用(章成.12.)

多重耐藥菌的耐藥機制

以及抗菌藥物的合理應用急診科：章成In1929Flemingsaid:

"Thetimemaycomewhenpenicillincanbeboughtbyanyoneintheshops.Thenthereisthedangerthattheignorantmanmayeasilyunder-dosehimselfandbyexposinghismicrobestonon-lethalquantitiesofthedrugmakethemresistant."

亞歷山大·弗萊明〔公元1881-1955年)當青霉素能在商店里隨意購置的時候，那么人們因為自己處方藥物使自身攜帶的微生物暴露在非致死量的藥物中而產(chǎn)生耐藥。危險的時代就到來了。顯微鏡下的“超級病菌NDM-1“超級細菌〞更為科學的稱謂應該是“產(chǎn)NDM-1耐藥細菌引〞，即攜帶有NDM-1基因，能夠編碼Ⅰ型新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶，對絕大多數(shù)抗生素〔替加環(huán)素、多粘菌素除外〕不再敏感的細菌。臨床上多為使用碳青霉烯類抗生素治療無效的大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌等革蘭氏陰性菌造成的感染。來臨?抗生素后時代人人有責！從我做起！控制抗生素濫用什么是多重耐藥菌？〔MDROs〕耐藥分類耐藥分類天然耐藥獲得性耐藥多重耐藥定義>=3種？>=3類？MRSA耐甲氧西林金黃色葡萄球菌VRE耐萬古霉素的腸球菌PRSP耐青霉素的肺炎鏈球菌ESBL產(chǎn)超廣譜-內(nèi)酰胺酶PDR-AB多重耐藥的鮑曼不動桿菌PA多重耐藥的銅綠假單胞菌MDR/XDR-TB多重耐藥結核PDR：對現(xiàn)有的〔或可獲得的〕所有抗菌藥物耐藥，稱為泛耐藥。多重耐藥的鮑曼不動桿菌，銅綠假單胞菌或肺炎克雷伯菌定義為：對7類抗假單胞菌抗生素中至少5類耐藥?？辜賳伟那嗝顾兀^孢菌素，碳青霉烯類，單環(huán)類，喹諾酮類，氨基糖苷類及多粘菌素〕如果對上述7類抗假單胞抗生素均耐藥，稱為泛耐藥。敏感性試驗中耐藥和中介都歸為耐藥。衛(wèi)生部全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)2006～2007年度臨床別離細菌的數(shù)量：108137株60.2%39.8%細菌來源分布說明我國感染性疾病仍然以呼吸道感染為主〔有22589株未說明來源，占20.9%〕56%9%26%9%2021年全年共檢測出多重耐藥菌130例定植的2例、細菌感染的128例2021年度我院細菌耐藥監(jiān)測

ICUPatients

Non-ICUPatientsSource:NNISdata.ClinChestMed.20:303-315.醫(yī)院感染耐藥變遷：革蘭陽性球菌

ICUPatients

Non-ICUPatients醫(yī)院感染耐藥變遷：革蘭陰性桿菌Source:NNISdata.ClinChestMed.20:303-315.

多重耐藥菌的耐藥機制

本質(zhì)的、固有的固有耐藥的遺傳機制獲得性耐藥的遺傳機制敏感菌被有效的抗生素殺滅敏感菌的減少是因為染色體帶有編碼耐藥性的基因，種屬特異性決定如青霉素酶基因、氨基糖甙類乙酰轉(zhuǎn)移酶基因等誘導劑某些細菌特有的細胞壁有效屏障某些細菌外膜上的孔蛋白通透性極低染色體基因突變：產(chǎn)生對單種藥物的耐藥性突變是自發(fā)的、隨機的自發(fā)突變率：10-1010-7例如：G—和萬古霉素場球菌和頭孢菌素、喹諾酮類抗生素耐藥基因轉(zhuǎn)移：耐藥基因在細菌間擴散

供體菌受體菌細菌耐藥性的起源〔遺傳機制〕固有的、先天性的誘導的、后天獲得的藥物的誘導inducible誘導產(chǎn)生β內(nèi)酰胺酶阻遏基因當誘導劑出現(xiàn)時，阻遏基因立即失活，β-內(nèi)酰胺酶表達誘導耐藥性亞胺培南、頭孢西汀頭孢、脲基青霉素抗生素的誘導作用-內(nèi)酰胺類抗生素

AmpC-內(nèi)酰胺酶產(chǎn)量-內(nèi)酰胺類抗生素

激活金葡菌mecR1產(chǎn)生PBP2a 對甲氧西林耐藥四環(huán)素，氯霉素等

誘導大腸桿菌marA基因表達 多重耐藥Geneticchange基因改變無阻遏基因穩(wěn)定表達的亞種自發(fā)的染色體突變細菌質(zhì)粒耐藥菌產(chǎn)生增加〔抗生素選擇性壓力〕抗菌藥物過度使用導致衛(wèi)生資源浪費細菌耐藥性增加醫(yī)院感染問題嚴重吳安華我國178所醫(yī)院住院患者橫斷面抗菌藥物使用率調(diào)查中華醫(yī)院感染學雜志,2002辜紅妮，陳林興醫(yī)院常見病原菌及耐藥性分析中華醫(yī)院感染學雜志,2005

抗生素的篩選作用MRSA的發(fā)生率

與第三代頭孢菌素使用量的關系耐藥發(fā)生率和氟喹諾酮類使用量的關系YearsNeuhauserMMetal.JAMA2003;289:885-888耐藥是選擇出來的敏感菌落中存在著自發(fā)的突變菌株藥物治療SandersCC,SandersWE.JInfectDis1986;154:792-800給予抗菌治療后，因為敏感菌株的相繼死亡，突變菌株被選擇出來在治療過程中耐藥成為臨床表現(xiàn)耐藥的克隆在過去曾是敏感的菌落中生長SelectionAntibioticmayselectpreexingmutants共選擇機制對X敏感

(MIC<8mcg/ml)對X耐藥(MIC64mcg/ml)X20mcg/ML對Y耐藥

(MIC64mcg/ml)敏感菌落中存在著自發(fā)的突變菌株〔同時對X和Y抗生素耐藥〕給予X抗菌素后，因為敏感菌株的相繼死亡，突變菌株被選擇出來耐藥的克隆繁殖并成為臨床表現(xiàn)，同時對X和Y耐藥，即使沒有使用Y抗菌素值得高度關注的耐藥過程EnterobacterwithproductionofTypeI?-lactamaseThird-generationcephalosporins(TGC)(AnnInternMed1991;115:585-590)SelectionKlebsiellaandE.coliwithESBLproductionTGC(AnnInternMed2004;140:26-32)SelectionPseudomonasaeruginosawithprimaryresistanceMultipleclasses(mostnotably,quinolones[JAMA2003;289:885-888])SelectionCarbapenem-resistantAcinetobacterTGC(ArchInternMed2002;162:1515-1520)

SelectionVancomycin-resistantenterococciTGC(EmergInfectDis2002;8:802-807)SelectionPseudomonasaeruginosawithsecondaryresistanceFluoroquinolones(ClinInfectDis2002;34:634-640;ClinInfectDis2002;34:1047-1054)SelectionResistantCandidaspeciesAzoles(ClinInfectDis2004;38:161-189)SelectionPatternofResistanceClassofAntimicrobialProcess抗菌藥物對耐藥菌的選擇作用藥物種類和選擇的病原體第三代頭孢菌素耐萬古霉素的腸球菌(VRE)產(chǎn)超廣譜?-內(nèi)酰胺酶的克雷白菌耐?-內(nèi)酰胺類的不動桿菌艱難梭狀芽孢桿菌喹諾酮類耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌〔MRSA〕耐喹諾酮的革蘭陰性桿菌，包括銅綠假單孢菌引自

PatersonDLClinInfectDis2004;38(Suppl4):S341–S345.細菌的耐藥機制

mechanism產(chǎn)生各種酶使各種抗生素失活：細胞膜沒有通透性——阻斷抗生素到達作用靶位外排機制——泵出抗生素改變抗生素的作用靶位——減少結合過度產(chǎn)生溶解酶成為有旁路抑制措施的營養(yǎng)缺陷體〔磷酸化、乙?；⒓谆钞a(chǎn)生滅活酶廣泛的酶系G+和絕大多數(shù)G-失活氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶、紅霉素酯化酶。外層細胞膜〔脂多糖〕細胞質(zhì)膜〔脂質(zhì)二重層〕肽聚糖層細胞周質(zhì)間隙種類：以酶的作用底物分類水解青霉素G不水解甲氧西林〔苯唑西林〕耐酶青霉素通常由細菌質(zhì)粒介導耐藥，且能通過染色體遺傳通常革蘭陽性菌〔如葡萄球菌〕被誘導高水平產(chǎn)生青霉素酶頭孢菌素酶水解頭孢菌素、頭霉素、青霉素、單環(huán)內(nèi)酰胺類碳青霉稀、頭孢比肟、酶抑制劑穩(wěn)定染色體其耐藥機制通常由染色體介導、偶可由質(zhì)粒。ICU病房大腸桿菌屬誘導產(chǎn)生多重耐藥的高風險由耐廣譜β—內(nèi)酰胺酶派生而來：Tem-1、Tem-2或者shv-1常攜帶有其他耐藥基因的質(zhì)粒，對多種類的抗生素耐藥水解絕大多數(shù)青霉素類、頭孢菌屬類以及單環(huán)內(nèi)酰胺類抗生素不水解碳青霉稀類、頭酶屬類可被克拉維酸抑制或者其他β-內(nèi)酰胺/內(nèi)酰胺酶抑制劑抑制。超廣譜β內(nèi)酰胺酶〔ESBLs〕等其他β-內(nèi)酰胺酶一般不能分解頭孢西丁，即產(chǎn)ESBLs的菌株對頭孢西丁敏感。銅綠假單胞菌、不動桿菌素肺炎克雷伯桿菌、大腸桿菌屬嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌、產(chǎn)氣單胞菌碳青霉烯酶金屬酶銅綠假單胞菌、沙雷氏細菌、肺炎克雷伯桿菌、不動桿菌。革蘭陽性菌

G+菌和流感嗜血桿菌

銅綠假單胞菌和卡他莫拉菌

普通變形桿菌

陰溝腸桿菌、粘質(zhì)沙霉菌

亞胺培南細胞膜通透性改變?nèi)诤系鞍着c細菌多重耐藥有關的機制喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類抗生素的主要耐藥機制——可能導致對多種類的抗生素耐藥可以由染色體或者質(zhì)粒介導與多種病原菌的多重耐藥性增加有關合并其他耐藥機制比方說產(chǎn)生內(nèi)酰胺酶、細胞膜通透性改變等等提高了發(fā)生多重耐藥的幾率常見抗生素的耐藥機制藥物種類耐藥機制質(zhì)粒（p）或者染色體（C）碳青霉烯類孔蛋白改變產(chǎn)生金屬酶或者其他β-內(nèi)酰胺酶CC,P頭孢菌素產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶產(chǎn)生頭孢菌素酶C,PC,Pβ-內(nèi)酰胺酶抑制劑高水平的產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶不斷產(chǎn)生新的β-內(nèi)酰胺酶篩選出的β-內(nèi)酰胺酶C,PC,PC,P喹諾酮類改變DNA拓構酶、DNA回轉(zhuǎn)酶外排機制滲透性改變CCC萬古霉素替拉考林改變其合成細胞壁的粘肽前體，降低其結合能力C,P氨基糖苷類產(chǎn)生甲基化酶阻止與藥物靶位結合更變目標酶C,PCc耐藥的播散

AbigailASalyersandCarlosF，Amabile-Cuevas．Whyareantibiotic

resistancegenessoresistanttoeliminationE[J]．AntimicrobialAgentsandChemotherapy，1997，41(11)：2321-2325．整合子作為細菌捕獲和表達基因的可移動遺傳元件，能編碼整合酶、負責基因重組、介導細菌遺傳物質(zhì)遷移的基因轉(zhuǎn)位，為細菌提供了一種適應抗菌藥物環(huán)境壓力的機制。〔SCCmec可移動遺傳原件葡萄球菌染色體mec盒〕潘勁草，劉克洲．整合子在革蘭陰性菌獲得性耐藥形成機制中的作用．國外醫(yī)學流行病學傳染學分冊，2004，31(5)；89—291．整合子是耐藥基因水平傳播的重要因子，捕獲基因盒與抗菌藥物的選擇壓力有關。在不同的選擇壓力下，整合子可通過多種形式捕獲、整合和保存不同的耐藥基因，并能借助于轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導、接合跨菌屬轉(zhuǎn)移耐藥基因，可攜帶多個串聯(lián)排列的基因盒借助于啟動子介導多種耐藥基因同時高表達，是細菌、尤其G—桿菌多重耐藥迅速開展的主要原因。質(zhì)粒的交換、轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座作用、整合子及其他一些機制都有利于耐藥基因在不同質(zhì)?；蛸|(zhì)粒與染色體間移動交換導致細菌單藥耐藥、多重耐藥，垂直傳代、多菌種播散，加快耐藥株的形成、蔓延。Selectionofresistantmutantsbyantibioticexposure〔突變株、亞種〕Clonalspread(菌株播散〕ofresistantstrains〔耐藥菌株〕amonghospitalizedpatientswithinandbetweeninstitutionsTransferofgeneticdeterminantsofresistancebetweenbacterialstrains〔菌株〕Selectionofmutantswithcross-resistancetootherantibioticclasses耐藥產(chǎn)生和播散的重要因素

〔二〕合理使用抗菌藥物的策略用機關槍打鳥或用牛刀殺雞的時代已經(jīng)過去抗感染需要：瞄準器、激光制導炸彈……MRSA？ESBL？VRE？PDR-AB?白念？曲霉？減少抗生素使用以減少耐藥

優(yōu)化抗生素使用以減少耐藥

合理用藥的建議1、經(jīng)驗用藥不可防止2、經(jīng)驗用藥的根底是循證醫(yī)學3、經(jīng)驗用藥之前留取標本〔血、尿、痰〕4、有了病原學結果改目標性用藥：〔一〕重視病原學〔二〕糾正不正確的用藥習慣1、可用口服不用靜脈2、可以單用不用聯(lián)合3、防止同一類藥物多種聯(lián)合4、防止同一類藥物之間換藥5、防止無指征地使用高檔抗生素6、按照PK/PD的原理正確給藥〔三〕如何做到合理用藥1、正確選藥：重視病原學標本采集2、正確給藥：重視PK/PD劑量、時間、間隔3、控制原發(fā)疾病和感染來源增強肌體抵抗力4、注意藥物的選擇耐藥三代頭孢：ESBL，AmpC；IMP：金屬酶，真菌correctantibioticcorrectdosagecorrectrouteofadministrationPK〔Pharmacokinetics〕BC，Cmax，AUCPD〔Pharmacodynamics〕MIC〔1〕PK/PD原那么PK/PD原那么——根據(jù)殺菌活性對抗菌藥物進行分類第一大類：時間依賴型在藥物濃度超過MIC4-5倍以上時殺菌活力不再增加此類代表藥物：β內(nèi)酰胺類、大環(huán)內(nèi)酯類、克林霉素和萬古霉素第二大類：濃度依賴型藥物的殺菌活力在很大范圍內(nèi)隨藥物濃度的增高而增加此類代表藥物：氨基苷類、氟喹諾酮類和甲硝唑等

根據(jù)PK/PD原理制訂的給藥方案可以到達更高的療效和去除病原菌的作用，并可能防止療程中細菌產(chǎn)生耐藥性與時間依賴型藥物殺菌活力有關的PK/PD參數(shù)是T＞MIC與濃度依賴型藥物殺菌活力有關的主要參數(shù)是AUC24/MIC或Cmax/MICPK/PD原那么——PK/PD參數(shù)的意義PK/PDparameters‘ｈｏｕｒ〔μg/mL〕CmaxMICTimeabove

MICCmax/

MICAUC/

MICAUCBCClinInfectDis2001Sep15;33Suppl3:S233-7TimeaboveMIC（T>MIC）

β-內(nèi)酰胺類

大環(huán)內(nèi)酯類

克林霉素

糖酞類Cmax/MICAUC/MIC

氨基糖苷類

氟奎諾酮類各種抗菌藥物的療效及相關性

PK/PDparameters抗菌藥類型持續(xù)殺菌殺菌活力參數(shù)β內(nèi)酰胺類時間依賴型輕度～中度T>MIC克林霉素時間依賴型輕度～中度T>MIC紅霉素時間依賴型輕度～中度T>MICTMP-SMZ時間依賴型輕度～中度T>MIC噁唑烷酮類時間依賴型輕度～中度T>MIC氟喹諾酮類濃度依賴型長效AUC24/MIC，Cmax/MIC氨基糖苷類濃度依賴型長效AUC24/MIC，Cmax/MIC甲硝唑濃度依賴型長效AUC24/MIC，Cmax/MIC阿奇霉素時間依賴型長效AUC24/MIC鏈陽性菌素時間依賴型長效AUC24/MIC四環(huán)素類時間依賴型長效AUC24/MIC萬古霉素時間依賴型長效AUC24/MIC酮內(nèi)酯類時間依賴型長效AUC24/MICPK/PD原那么一些抗菌藥物的藥效學特點T>MIC：血藥濃度超過MIC的維持時間T>MIC%：血藥濃度超過MIC的維持時間與給藥間隔時間的比值，即T>MIC%=T>MIC給藥間隔T>MIC給藥間隔MIC90時間濃度PK/PD原那么——時間依賴型的抗生素PK/PD重要參數(shù)根據(jù)PK/PD原那么制定給藥方案藥物的PD參數(shù)和藥物對細菌的MIC值藥物參數(shù)給藥次數(shù)β內(nèi)酰胺類血藥濃度超過MIC的時間至少為2次給藥間期的50%，以使T＞MIC的時間盡可能的長1日多次給藥大環(huán)內(nèi)酯類（不包括阿奇霉素）治療敏感性較差的細菌感染時應使血藥濃度持續(xù)高于MIC，多次給藥阿奇霉素、四環(huán)素類及糖肽類應使AUC24/MIC≥75。由于本類藥物有較長的抗生素后效應（PAE）每日給藥1-2次。無需持續(xù)靜脈滴注氨基苷類應使Cmax/MIC≥81日1次給藥氟喹諾酮類治療嚴重感染時應AUC24/MIC≥125，Cmax/MIC≥8；治療肺炎鏈球菌肺炎時AUC24/MIC應為25-63每日給藥次數(shù)不宜多〔2〕蒙特卡洛分析法頭孢類：B/A〔%〕=50~60%ScandJInfectDisSuppl96:11-16,1995抗菌藥物發(fā)揮作用所必需的

TimeaboveMIC抗生素B／A（%）

碳青霉烯類

頭孢類

青霉素類30-40%50-60%50-60%給藥間隔的多少%適宜？＜B／A〔%〕＞

B:TimeaboveMIC時間A:給藥間隔時間4μg/ml4μg/ml

3.2hr

40%24小時內(nèi)3.2×3=9.6小時9.6/24×100%=40%

如果

1μg/ml

5.1hr

64%美羅培南

1.0gq8h

TimeaboveMIC中島光好等；Chemotherapy,40(S-1):258-275,1992血中濃度時間〔μg/mL〕〔3〕給藥持續(xù)時間為了保持重癥且高危病人在治療感染的全過程血藥濃度80%-100%T>MIC，還可以在給藥方法上想方法，如將點滴時間由通常的30分延長到1小時,2小時或3小時。在特別嚴重情況下,甚至可以24小時持續(xù)點滴。點滴hour0.51234hr2.93.23.74.35.0%24.226.730.835.841.7美平

1.0g×2

／日TimeaboveMIC

(點滴時間從０.５?１.０?２.０?３.０?４.０hr逐漸延長)美平ＭＩＣ４μｇ／ｍｌ〔四〕如何控制細菌耐藥存在耐藥機制：耐藥監(jiān)測，合理使用抗生素，避開耐藥機制。藥物的誘導和選擇作用：抗生素限制、控制和交替使用，降低選擇性壓力。耐藥突變株的播散：感染控制、消毒隔離措施

預防傳播合理應用抗菌藥物有效的診斷和治療預防感染CampaigntoPreventAntimicrobialResistanceinHealthcareSettings12遏制醫(yī)務工作者傳播11隔離患者9嚴格掌握萬古霉素應用指證1接種疫苗2拔除導管6專家會診7治療感染，而非污染3針對性病原治療8治療感染，而非寄殖4控制抗菌藥物應用5應用當?shù)刭Y料10及時停用抗菌藥物預防抗菌藥物耐藥的12項措施耐藥菌愈演愈烈， 感染預防的價值越來越大！選用亞胺培南、美羅培南、某些β內(nèi)