張侃 馬琳 王博 管希周解放軍總醫(yī)院 解放軍醫(yī)學(xué)院研究生管理大隊，北京 00853；解放軍總醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，北京 00853

近年來，由于抗菌藥物的廣泛使用、耐藥菌株突變等原因，耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae，CRE)日益增多，由其引起的感染住院時間長、清除困難、死亡率較高，給臨床治療帶來極大挑戰(zhàn)。2018年上半年CHINET中國細菌耐藥性監(jiān)測結(jié)果顯示腸桿菌科細菌對美羅培南的耐藥率為11.6%，亞胺培南的耐藥率為11.4%，厄他培南的耐藥率為9.4%。

1 CRE產(chǎn)生歷史

在20世紀(jì)90年代初期，CRE出現(xiàn)在日本，隨后在鄰國被相繼發(fā)現(xiàn)[1]。在美國，于1996年鑒定了一種對碳青霉烯耐藥的肺炎克雷伯菌菌株(carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae，CRKP)，該菌株產(chǎn)生了一種新的碳青霉烯酶，即肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶1(Klebsiella pneumonia carbaenemases-1，KPC-1)[2]，該KPC基因編碼在可轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒上，能夠有效地水解頭孢菌素和碳青霉烯，21世紀(jì)初期，產(chǎn)KPC酶的肺炎克雷伯菌在紐約市部分醫(yī)院迅速流行[3-4]。此后，產(chǎn)KPC酶的肺炎克雷伯菌迅速播散至美國大陸和許多其他國家，并在某些地區(qū)引起暴發(fā)和流行[5]。與此同時，出現(xiàn)了另一組碳青霉烯酶(OXA-48)，在2000年主要在地中海國家的肺炎克雷伯菌中傳播[6-7]。2009年一組新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶(New Delhimetalloβlactames，NDM)在一例曾經(jīng)去印度旅行的患者中被鑒定出[8]，此后，NDM-1在南亞乃至全球爆發(fā)[9-10]。

2 CRE定植與感染的流行病學(xué)

CRE定植在全球普遍存在，在不同醫(yī)療機構(gòu)中CRE的定植率在0.3%～50%之間[11-16]。對在醫(yī)療護理相關(guān)機構(gòu)存在CRE定植的患者1年的隨訪中，76.7%的患者在1個月時仍然攜帶超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(extended spectrumβlactamase，ESBL)或CRE，3個月時為75.2%，6個月時為55.3%，12個月為35.2%[17]。社區(qū)居民的持續(xù)定植風(fēng)險似乎較低，1個月時為52.3%，3個月時為52.5%，6個月時為19.2%，12個月為25.4%[17]，可以看出有相當(dāng)數(shù)量的患者在1年后仍有CRE持續(xù)定植，醫(yī)療護理相關(guān)機構(gòu)中CRE的定植風(fēng)險似乎大于社區(qū)。

CRE感染發(fā)病率較高的國家包括希臘、意大利、巴西和中國，其次是包括美國和哥倫比亞在內(nèi)的其他幾個國家，印度由于產(chǎn)NDM菌株的傳播而導(dǎo)致CRE的負擔(dān)很高，但流行病學(xué)數(shù)據(jù)較少[18]。肺炎克雷伯菌的發(fā)病率在希臘高達62%，意大利高達33%。在美國，2014年造成醫(yī)療保健相關(guān)感染的肺炎克雷伯桿菌中有11%對碳青霉烯類耐藥，比2013年有所下降(13%)[19]，大多數(shù)CRE病例集中在大西洋中部(紐約、新澤西州和賓夕法尼亞州)，中西部(密歇根州和伊利諾斯州)以及東南部(佛羅里達州)。

3 CRE的耐藥機制

對碳青霉烯類藥物的耐藥性通常由二種主要機制引起：(1)β-內(nèi)酰胺酶活性與結(jié)構(gòu)突變結(jié)合，質(zhì)粒編碼的ESBL和頭孢菌素酶能夠與孔蛋白的突變相結(jié)合，細菌某種孔蛋白的丟失或表達降低可使相應(yīng)的抗菌藥物不能通過擴散穿過細胞膜進入菌體，從而導(dǎo)致細菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥[20-22]；(2)產(chǎn)生碳青霉烯酶，指能水解碳青霉烯類抗生素的酶，碳青霉烯酶屬于β-內(nèi)酰胺酶，有3個不同的分子類別，目前臨床常見的此類酶包括Ambler A類(如KPC、GES)，Ambler B類(如NDM、IMP、VIM)及Ambler D類(如OXA-48、OXA-23等)[23-24]。A類酶中最常見的為KPC，它使用絲氨酸殘基作為活性物質(zhì)，其底物范圍非常廣泛，包括青霉素、頭孢菌素，經(jīng)典的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(克拉維酸、舒巴坦和他唑巴坦)，氨曲南和碳青霉烯類，其活性僅由克拉維酸最小限度地抑制，但可被硼酸化合物很好地抑制[25]。B類酶中包括NDM的MBL是在活性部位具有鋅的金屬酶，其水解譜類似KPC，但不能水解氨曲南[18]。D類酶主要是指OXA型酶，是一種類似KPC的絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶，但具有獨特的活性譜，能水解青霉素和碳青霉烯類抗生素，但不能水解頭孢菌素和氨曲南，此外，其對碳青霉烯類抗生素的活性不如KPC和MBL強[18]。

4 CRE定植與感染的關(guān)系

直腸定植CRE已經(jīng)被認(rèn)為是造成患者隨后感染CRE的重要流行病學(xué)危險因素。直腸定植CRE定義在大多數(shù)研究中是由直腸拭子決定[26-31]。在最近的一篇薈萃分析中，包括的1 806例最初定植的患者中，觀察到299例臨床感染，感染率為16.5%，不同研究中的感染率差異很大，從0%～89%，大部分在7.6%～44.4%的范圍內(nèi)，不同的感染率，可能是由于生物類型，患者人群和臨床環(huán)境的差異等因素所致[32]。CRE的定植或感染顯著延長了住院時間，定植或感染患者的病死率為10%，但是由定植發(fā)展為感染的患者病死率更高(30%～75%)[32]。造成這種高病死率的原因很多，包括住院時間長，整體健康狀況較差，感染的不同部位，伴隨疾病，最重要的原因是治療感染的抗菌藥物選擇有限[32]。

CRE定植隨后發(fā)展為感染的患者中，約半數(shù)為肺部感染，其次為尿路感染、血流感染、皮膚軟組織感染等[32]?？紤]到最常見的感染是肺部感染，誤吸胃腸道內(nèi)容物很可能是重癥患者腸道定植菌發(fā)展為感染的潛在機制，曾經(jīng)接受內(nèi)鏡或結(jié)腸鏡檢查同樣是造成CRE感染的影響因素[33]。

5 CRE去定植的方法

CRE去定植是減少CRE攜帶并可能減少CRE感染的有效的措施。去定植的成功最好由三個獨立的陰性直腸拭子確定，其中至少一個是使用PCR方法進行的[17]。在許多隨機對照試驗(randomized controlled trial，RCT)中進行了選擇性消化道去污染(selective digestive tract decontamination，SDD)試驗，獲得了一些有關(guān)腸道去除定植的經(jīng)驗，并顯示出降低感染率和全因死亡率的結(jié)果[34-35]。

一項薈萃分析報告指出，在醫(yī)療保健機構(gòu)中，ESBL/CRE定植率在沒有干預(yù)的情況下，從1個月時的76.7%(95%CI：69.3%～82.8%)減少至12個月后的35.2%(95%CI：28.2%～42.9%)，給予去定植治療，治療結(jié)束時的定植率為37.1%(95%CI：27.5%～47.7%)，1個月時為57.9%(95%CI：43.1%～71.4%)。在兩項隨機試驗中，去定植治療結(jié)束時，定植率顯著減少(OR=0.42，95%CI：25%～65%)，但1個月后效果不顯著(OR=0.72，95%CI：48%～105%)。在社區(qū)居民中，ESBL定植從1個月時的52.3%(95%CI：29.5%～74.2%)降至6個月時的19.2%(95%CI：9.7%～34.4%)，所以去定植治療可以短期減少ESBL/CRE定植，但其長期的作用尚不清楚[17]。大多數(shù)去定植方法包括口服氨基糖苷類，黏菌素(多黏菌素E)或兩者的組合，還有一些額外的口咽洗滌/泌尿去定植方案。在一項運用多黏菌素E和慶大霉素去定植與安慰劑的RCT研究中指出，在2周時CRKP陽性的直腸培養(yǎng)物的百分比顯著降低，安慰劑組中16.1%和SDD組中61.1%CRPK直腸培養(yǎng)物為陰性(OR值為0.13；95%CI：0.02～0.74；P＜0.001 6)，兩組的百分比之間的差異在6周后仍然存在(33.3%比58.5%)[36]。但在另一篇同樣是運用用多黏菌素E和慶大霉素去定植治療的文獻中，得出相反結(jié)論，在平均使用上述藥物21 d(范圍12～40 d)之后，在64例(6/14，43%)患者中實現(xiàn)了去定植，但在23例(23/76，30%)的對照組中也觀察到了去定植(P=0.102)，SDD治療導(dǎo)致治療后分離物中黏菌素(抗性率增加19%)和慶大霉素(增加45%)的繼發(fā)耐藥，而在在對照組中則無此種情況發(fā)生[37]。最近，有文獻指出運用糞菌移植方法清除CRE定植，糞菌移植1周后，3/8例患者無CRE定植，3個月后，4/8例患者無CRE定植[38]，但因該試驗樣本量較小，缺乏對照，需更大的隊列和隨機試驗證實。

6 CRE感染的治療

CRE菌株通常對所有的β-內(nèi)酰胺藥物都耐藥，包括碳青霉烯類和β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(頭孢他啶阿維巴坦明顯例外)[18]。但大多數(shù)菌株仍然對多黏菌素(黏菌素和多黏菌素B)和替加環(huán)素敏感[18]。此外，對于一些產(chǎn)生KPC和OXA-48的菌株對某些氨基糖苷類(慶大霉素或阿米卡星)敏感，但對于產(chǎn)NDM的菌株通常對所有氨基糖苷類藥物都耐藥[18]。磷霉素可以對80%的CRE有抗菌活性，可用于對黏菌素和替加環(huán)素敏感性降低的產(chǎn)KPC的肺炎克雷伯菌[39]。目前大多建議聯(lián)合使用抗感染藥物治療CRE感染[40]，多采用含碳青霉烯的方案(如美羅培南與黏菌素，替加環(huán)素或慶大霉素聯(lián)合)治療侵襲性CRE感染[18]。

目前針對CRE的活性，有多種新藥正在臨床研發(fā)，主要分為β-內(nèi)酰胺/β-內(nèi)酰胺酶抑制劑組合和其他。美國已于2015年起開始臨床應(yīng)用頭孢他啶-阿維巴坦(avibactam)，阿維巴坦是一種新型β-內(nèi)酰胺酶抑制劑，可抑制KPC，ESBL，頭孢菌素酶和OXA-48，結(jié)果顯示頭孢他啶-阿維巴坦對大多數(shù)產(chǎn)生KPC和OXA-48的菌株具有活性，但目前該藥用于CRE感染治療的臨床數(shù)據(jù)較少[41]。另外兩種β-內(nèi)酰胺/β-內(nèi)酰胺酶抑制劑組合正處于晚期臨床試驗中，包括美羅培南-vaborbactam和亞胺培南-西司他丁-relebactam，他們的抗菌譜總體類似于頭孢他啶-阿維巴坦[42]。晚期臨床試驗中其他類別的藥物包括plazomicin，eravacycline和cefiderocol。Plazomicin是一種新型氨基糖苷類抗生素，它對包括產(chǎn)生KPC菌株在內(nèi)的大多數(shù)腸桿菌科菌株具有活性，但由于經(jīng)常共同產(chǎn)生16S核糖體RNA甲基轉(zhuǎn)移酶，所以抗NDM產(chǎn)生菌株的活性受到限制。Eravacycline是新型含氟四環(huán)素類衍生物，具有廣泛抗革蘭陰性菌包括CRE的活性。它的抗菌譜與替加環(huán)素相似，但它在體外活性，藥代動力學(xué)和耐受性方面可能更具有優(yōu)勢[42]。頭孢地爾(cefiderocol S-649266)是一種新型的鐵載體頭孢菌素，已顯示出體外抗CRE的活性，包括產(chǎn)生KPC和產(chǎn)生MBL的腸桿菌科細菌[43]。目前針對CRE感染治療暫無國際統(tǒng)一有效方案，還需結(jié)合當(dāng)?shù)鼐炅餍胁W(xué)特征、藥敏結(jié)果、感染的部位及嚴(yán)重程度、抗菌藥物的藥效動力學(xué)及藥代動力學(xué)、經(jīng)濟條件等因素綜合考量。

7 CRE的控制

美國疾病控制與預(yù)防中心(Centers for Disease Control and Prevention，CDC)已將CRE等三類細菌耐藥問題列為國家“緊急”威脅，2012年1月CDC發(fā)布了CRE管理指南，包括手衛(wèi)生、接觸隔離、醫(yī)務(wù)保健人員培訓(xùn)、盡可能少的使用侵入性操作、患者的隔離、發(fā)現(xiàn)CRE時盡快通知臨床醫(yī)生及感控人員、抗菌藥物管理、CRE篩查、主動監(jiān)測、洗必泰擦浴等。

8 結(jié)語

隨著碳青霉烯類抗生素的廣泛應(yīng)用，耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌逐漸增加，CRE感染難以治療，且病死率高，治療方案的選擇有限，多采用含碳青霉烯的方案聯(lián)合治療，許多新藥正在臨床試驗中，其中一些將于不久的將來用于臨床。短期的去定植會減少CRE定植率，但其長期效應(yīng)及對臨床影響尚不完全明確，未來需多中心、更大的隊列和隨機試驗證實，而且這些試驗需注意區(qū)分是細菌長期定植，或是重新感染。預(yù)防CRE的傳播需從源頭抓起，加強抗菌藥物管理、有效控制細菌的傳播途徑。