医学与社会
2009年05月号
卷首语
医学进展
有争议的话题
在他乡

超级耐药菌——关乎人类命运的挑战

临床主要的多重耐药菌*

耐药微生物

医院相关的MRSA†

耐药性产生机理

可以临床应用的抗菌药物(包括过去使用的、当前使用的以及未来可能使用的)

万古霉素 (包括VISA VRSA)

细胞壁增厚 (未完全清楚);肽聚糖前体的最后一个氨基酸发生改变

利奈唑胺, 喹奴普丁-达福普汀,达托霉素, 替加环素, ceftobiprole, ceftaroline, dalbavancin, telavancin, oritavancin, iclaprim

达托霉素

与细胞壁和细胞膜的改变有关(未完全清楚)

利奈唑胺, 喹奴普丁-达福普汀,替加环素, ceftobiprole, ceftaroline, dalbavancin, telavancin, oritavancin, iclaprim

利奈唑胺

核糖体RNA基因23S突变; 获得一个甲基转移酶基因(cfr),较罕见

达托霉素, 喹奴普丁-达福普汀, 替加环素, ceftobiprole, ceftaroline, dalbavancin, telavancin, oritavancin, iclaprim

耐万古霉素粪肠球菌

氨苄青霉素 (普通)

pbp5的突变和过度表达

利奈唑胺, 喹奴普丁-达福普汀,达托霉素, 替加环素

氨基糖甙类的高度耐药

获得氨基糖甙修饰酶; 核糖体突变(链霉素)

没有一种合适的抗菌药物或组合

利奈唑胺

核糖体RNA基因23S突变

喹奴普丁-达福普汀, 达托霉素, 替加环素

达托霉素

未知

利奈唑胺, 喹奴普丁-达福普汀, 替加环素

喹奴普丁-达福普汀

酶使喹奴普丁-达福普汀灭活, 靶修饰

达托霉素, 利奈唑胺, 替加环素

大肠杆菌, 克雷伯菌, 阴沟肠杆菌§

β-内酰胺类(头孢曲松,头孢噻肟, 头孢他啶,头孢吡肟)

超广谱β-内酰胺酶(包括由肠杆菌属高产的AmpC)

碳青霉烯类, 替加环素

碳青霉烯类

产生碳青霉烯酶, 降低渗透性

多黏菌素, 替加环素

不动杆菌属

碳青霉烯类

降低渗透性,增加泵出量,生成碳青霉烯酶

多黏菌素

铜绿假单胞菌

碳青霉烯类

降低渗透性,增加泵出量,生成碳青霉烯酶

多黏菌素

 

* 以上所列的大部分抗菌药物未得到FDA批准用于特定的微生物,目前其功效的临床实验数据很少。抗菌药物如Ceftobiprole, ceftarolinedalbavancin, telavancin, oritavancin, iclaprim未投放市场。MRSA表示耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,VISA表示对万古霉素易感性中等的金黄色葡萄球菌,VRSA表示耐万古霉素金黄色葡萄球菌。

社区相关MRSA一般比医院相关MRSA对抗生素更敏感,包括复方磺胺甲噁唑, 利福平, 喹诺酮类, 盐酸克林霉素, 但如果微生物携带有erm基因(红霉素耐药性编码),在治疗中就可能对盐酸克林霉素产生耐药; 实验室应进行抗生素药敏实验(D-test)并将结果告知医生. 对达托霉素不敏感的微生物被记录于一些VISA菌种中。

利奈唑胺和喹奴普丁-达福普汀 被FDA批准用于耐万古霉素粪肠球菌(VRE)的感染治疗。在VRE感染治疗中,氨基糖甙类抗生素 (只有庆大霉素和链霉素) β-内酰胺和糖肽类抗生素联合使用,起到协同增效的效果;如果微生物对氨基糖甙类高度耐药,就会丧失这种协同作用。

§ 替加环素用于革兰氏阴性菌的治疗遭到质疑,主要是由于血浆浓度较低和治疗中已出现耐药。

多黏菌素中添加利福平可以起到一些增效作用。

一、革兰氏阳性耐药菌

 在革兰氏阳性细菌中,对我们威胁最大的是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methcillin-resistant Staphylococcus aureusMRSA)和粪肠球菌。细菌是进化的冠军,其中MRSA可是说是细菌为适应恶劣的生存环境(抗生素杀灭)而进化的代表。就在青霉素投入临床使用后不久,金黄色葡萄球菌就开始对这些β-内酰胺类抗生素耐药了,之后对甲氧西林耐药。到2003年,美国大约50%的金黄色葡萄球菌都是MRSA

MRSA开始对糖肽类抗生素耐药,首先是通过某种不明确的变异,对万古霉素低度耐药,这与细菌细胞壁增厚有关。这些细菌称为万古霉素中度耐药金黄色葡萄球菌(vancomycin-intermediate resistant Staphylococcus aureus, VISA)或糖肽类中度敏感金葡菌(glycop-eptide-intermediate Staphylococcus aureus, GISA)。临床实验室很难检测到VISA,但它的出现是糖肽类抗生素治疗失败的原因之一。对万古霉素耐药的应对办法有所改变,相关学者推荐对VISA进行监测,因为如果出现MRSA感染,再用万古霉素治疗已无用处。

对万古霉素高度耐药的菌株或者VRSA(耐万古霉素金葡菌)已经出现。高度耐药的原因是它们获得了称之为vanA的基因簇,这种基因簇最初是在粪肠球菌上被我们所认识的。幸运的是,这种菌株报导得较少(绝大部分在密歇根州),而且传播有限,起码从目前来看,是这样的。VRSA,就像与医护人员有关的其他细菌那样,对许多药物耐药,包括克林霉素、氨基糖甙类、磺胺甲基异恶唑、利福平和喹诺酮类。

更让我们警惕的是,除了院内感染,MRSA目前已成为院外感染的重要原因。MRSA相关的社区感染,导致的皮肤和软组织感染已在美国各大医院急诊室出现。这种MRSA通常引起严重的感染,与蜘蛛咬伤引起的毒性症状类似,也像严重的坏死性筋膜炎和肺炎,而且释放毒素。这些细菌经常获得一些基因,从而提高它们存活的能力。代号为USA300的细菌克隆,已成为美国社区相关MRSA感染的主要致病菌。

粪肠球菌不像MRSA那样致命,但也因为它对青霉素和万古霉素耐药,成为治疗难题。粪肠球菌已成为心内膜炎的第三大病因,并且它对青霉素的耐药早在20世纪40年代就出现了。细菌对氨基糖甙类抗生素的高度耐药越来越多,所以氨基糖甙类对某些由于粪肠球菌感染的心内膜炎已无效。

更令人担心的是粪肠球菌感染越来越多,因为大多数从美国医院ICU分离到的粪肠球菌都已对万古霉素(美国90%多的VRE都是粪肠球菌)和氨苄西林耐药(基本上100%耐药),并且还有一些菌株对新研制的抗生素耐药。目前还没有哪种抗生素对VRE感染的心内膜炎有效,也没有哪种药物通过美国FDA批准,将VRE感染的心内膜炎纳入其适应症。粪肠球菌的多重耐药与世界上单一遗传宗谱的优势有关。这种细菌家族的细胞膜获得了一种遗传性状,可以医院环境下提高它们的存活率,并且有一些已对目前所有的抗生素耐药。

尽管最近制药公司对新抗生素的研发大幅度地减少,但仍有一些治疗革兰氏阳性菌感染的药物正在研发。目前临床上使用的药物有很大的局限:没有哪种药物比万古霉素对MRSA更有效;奎奴普丁、达福普汀和利奈唑胺有明显的毒性,并且针对它们耐药的菌株已经出现(包括对利奈唑胺耐药的VRE,该患者从未使用过该药)。达托霉素有时对MRSA和粪肠球菌无效,对它耐药的细菌已经出现。替加环素治疗粪肠球菌感染的数据很少,并且它在血中的浓度较低,让我们担心它治疗菌血症的疗效。处于临床试验后期阶段的几种新药,如新的头孢菌素类药物(Ceftobiprole Ceftaroline)对耐氨苄西林的粪肠球菌无效;Dalbavancin, Telavancin和奥利万星(均为处于临床试验阶段的新药)在治疗耐万古霉素感染方面都有很大局限;尽管Iclaprim(处于临床试验阶段的新药)也许会在MRSA的治疗方面起效,但它在粪肠球菌方面的疗效还没有被证实。

二、革兰氏阴性耐药菌

当谈到医院内的革兰氏阴性菌感染时,情况更为可怕,因为目前根本没有处于临床试验阶段的新药来对付这些多重耐药菌。

尽管多重耐药的铜绿假单胞菌和不动杆菌是革兰氏阴性菌中最为突出的临床挑战(从伊拉克和阿富汗回国的士兵中就有很多带有铜绿假单胞菌,治疗棘手),但这种耐药已扩展到肠杆菌属,包括医院相关的克雷伯菌和大肠杆菌。同样让人担忧的是,多重耐药的革兰氏阴性菌已在医院外的(未住院的)患者身上发现,在他们体内,由大肠杆菌导致的泌尿道感染已对甲氧苄啶,磺胺甲恶唑和喹诺酮耐药。

卡巴配能类(carbap-enem)抗生素,如亚胺培南,对多重耐药的革兰氏阴性菌有效,但现在也有某些菌株发展成对其耐药,包括产生β-内酰胺酶,破坏卡巴配能;细菌细胞膜外层的孔蛋白也阻止了卡巴配能类抗生素进入细胞;将抗生素泵出细胞是通过复杂的流出泵。通过以上细胞膜的通透性屏障和泵出机制,影响了其他类别抗生素的疗效(如喹诺酮、氨基糖甙类和替加环素)。而且,革兰氏阴性菌的这种β-内酰胺酶基因具有可传染的特性,能将这种基因传染给其革他兰氏阴性菌,引起耐药,这也成了未来的威胁。认识到革兰氏阴性菌的这种特性非常重要,因为需要采取严格的感染控制方法预防院内感和阻断这种基因传播给其他革兰氏阴性菌。

面对这样一幅灰色的未来画卷,21世纪的临床医生或者使用几十年前由于毒性而放弃使用的老化合物;或者测试任何可能有效的新药物。多黏菌素B恢复使用就是为了应对某些多重耐药的革兰氏阴性菌,比如不动杆菌;尽管它的使用带来肾毒性,并且也开始有耐药的报道。

相对以前,现在根除由超级耐药菌带来的感染更加困难了。一场由专家、研究所、企业和政府部门共同参与的努力对战胜耐药菌至关重要,这场战斗关乎全球的命运!

(作者:陈照奇)

 

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