殷儷寧

(佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007)

腸桿菌科細(xì)菌分布廣泛、易于生長(zhǎng)繁殖，是條件致病菌，容易引起免疫缺陷病人的各種感染，如呼吸道、泌尿道感染[1]。碳青霉烯耐藥腸桿菌科細(xì)菌(CRE) 是一組主要棲居在人和動(dòng)物腸道內(nèi)的一群形態(tài)、生物學(xué)形狀相似的革蘭陰性桿菌，可以對(duì)三類(lèi)或三類(lèi)以上抗菌藥物同時(shí)呈現(xiàn)耐藥,是臨床上常見(jiàn)的多重耐藥菌(MDRO)。CRE含有70多種細(xì)菌，主要包括大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌，自首例攜帶 KPC-2 型碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌于2001年被報(bào)道以來(lái)，世界各地開(kāi)始相繼出現(xiàn)產(chǎn)碳青霉烯酶腸桿菌科細(xì)菌相關(guān)的報(bào)道[2]。因此，研究CRE的耐藥機(jī)制有助于人們更好地理解細(xì)菌如何傳播和控制某些傳染性疾病的流行。

1 CRE的感染現(xiàn)狀

過(guò)去十年,全球范圍內(nèi)CRE感染發(fā)病率呈急速上升趨勢(shì)。在我國(guó),CRE感染情況也非常嚴(yán)峻,根據(jù)2017年全國(guó)耐藥監(jiān)測(cè)報(bào)告結(jié)果顯示,肺炎克雷伯菌對(duì)碳青霉烯類(lèi)的耐藥率均超過(guò)20%,比2016年有所上升；超過(guò)50%的大腸桿菌分離株表現(xiàn)出對(duì)第三代頭孢菌素的耐藥性以及對(duì)氟喹諾酮類(lèi)和第三代碳青霉烯類(lèi)藥物的快速耐藥性[3-4]，患者發(fā)生CRE感染后,可供治療使用的抗菌藥物選擇極少,在2014年世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布了全球耐藥監(jiān)測(cè)報(bào)告就指出革蘭氏陰性桿菌的耐藥現(xiàn)象特別嚴(yán)重，且在過(guò)去的30年中沒(méi)有開(kāi)發(fā)出新類(lèi)型的抗生素[5]。目前常用的抗生素，氨曲南、頭孢曲松、哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率均為100%；其他頭孢類(lèi)抗生素的耐藥率大多也均在90%以上[6]，經(jīng)驗(yàn)用藥已經(jīng)無(wú)法覆蓋CRE菌株，臨床幾乎無(wú)藥可用，感染后的死亡率可高達(dá)50%。因此，CRE被美國(guó)疾病預(yù)防和控制中心(CDC)視為威脅全球健康的“超級(jí)細(xì)菌”[6]。目前，這類(lèi)細(xì)菌往往是在重癥監(jiān)護(hù)室、血液科、腫瘤科這類(lèi)長(zhǎng)期、廣泛應(yīng)用抗生素的患者中發(fā)病率較高，是院內(nèi)感染的主要病原菌。其可導(dǎo)致呼吸道、泌尿道、傷口等部位的感染及敗血癥、肝膿腫等疾病，為主要的條件致病菌[7]。此外，明確CRE在病區(qū)環(huán)境中的傳播特點(diǎn)和定植狀態(tài)，對(duì)于感染的預(yù)防控制至關(guān)重要。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院報(bào)道74例檢出肛周CRE定植的患者，其中后期發(fā)生CRE血流感染者高達(dá)13例(17.6%)[8]。鑒于臨床CRE感染的嚴(yán)峻形勢(shì)，對(duì)CRE耐藥傳播機(jī)制的研究可為CRE感染治療提供新的選擇，以預(yù)防控制CRE感染的擴(kuò)散，為臨床合理使用抗生素提供依據(jù)。

2 CRE的耐藥機(jī)制

細(xì)菌耐藥主要有以下方面:耐藥酶的產(chǎn)生、靶位的改變、主動(dòng)外排泵和膜通透性的改變、過(guò)量合成靶酶或競(jìng)爭(zhēng)性靶酶底物等。對(duì)腸桿菌科細(xì)菌來(lái)說(shuō)，碳青霉烯類(lèi)藥物耐藥主要是由于細(xì)菌產(chǎn)碳青霉烯酶，較少的是由于細(xì)菌缺乏外膜蛋白的表達(dá),CRE的耐藥機(jī)制見(jiàn)圖1。

圖1 CRE的耐藥機(jī)制圖

碳青霉烯酶是一類(lèi)可以水解碳青霉烯類(lèi)抗生素的β內(nèi)酰胺酶，其編碼基因位于可轉(zhuǎn)移基因元件上，易導(dǎo)致耐藥基因在不同菌種及菌屬之間水平傳播，造成嚴(yán)重的院內(nèi)交叉感染和耐藥菌的擴(kuò)散。該酶能高效水解青霉素、頭孢菌素、氨曲南和碳青霉烯類(lèi)抗生素，其主要包括Ambler分類(lèi)中的A類(lèi)絲氨酸酶、B類(lèi)金屬酶和D類(lèi)OXA酶[9]。A類(lèi)酶以絲氨酸為活性位點(diǎn)，在臨床分離的CRE常見(jiàn)耐藥菌株-肺炎克雷伯菌含有的肺炎克雷伯桿菌碳青霉烯酶(KPC)、新德里金屬蛋白酶(NDM)、苯唑西林酶-48(OXA-48)等對(duì)碳青霉烯類(lèi)抗生素有耐藥的作用。其中KPC-2型酶是A類(lèi)絲氨酸酶中最重要的酶，KPC-2型碳青霉烯酶的檢出率最高[10]，歐美多以產(chǎn)KPC-3型酶為主，我國(guó)以產(chǎn)KPC-2型酶為主。β類(lèi)酶以金屬鋅離子為活性位點(diǎn)，2009年在印度新德里發(fā)現(xiàn)一株攜帶新型的金屬β內(nèi)酰胺酶NDM的肺炎克雷伯菌[11],該類(lèi)型細(xì)菌被稱(chēng)為"超級(jí)細(xì)菌"，除對(duì)單環(huán)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生索氨曲南外幾乎對(duì)所有的β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素、喹諾酮類(lèi)藥物及氨基糖苷類(lèi)耐藥[12]。產(chǎn)NDM-1肺炎克雷伯菌檢出率高且存在克隆傳播.需加強(qiáng)檢測(cè)及院感防控,防止耐藥菌擴(kuò)散[13]。此外，抗生素抗性基因經(jīng)常共定位在自傳導(dǎo)質(zhì)粒上，而細(xì)菌耐藥性的轉(zhuǎn)移是通過(guò)質(zhì)粒的水平轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此進(jìn)一步促進(jìn)了多重耐藥和泛耐藥CRE的發(fā)生率[14]。因此，在當(dāng)前對(duì)CRE的抗生素治療還集中在應(yīng)用基本的細(xì)胞功能或抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的情形下，研究CRE抗生素耐藥的機(jī)制是可以有效地探索CRE的治療性藥物，為臨床治療提供新的策略[14]。

3 小結(jié)與展望

CRE抗生素耐藥性的不斷蔓延是全球面臨的重大挑戰(zhàn)，產(chǎn)生藥物水解酶是其耐藥的最主要原因。目前對(duì)抗抗生素抗性微生物的最新策略是通過(guò)發(fā)現(xiàn)新型抗結(jié)合化合物來(lái)防止抗性決定簇的擴(kuò)散，未來(lái)需要一種多學(xué)科的方法將化學(xué)生物學(xué)，細(xì)菌學(xué)，結(jié)構(gòu)生物學(xué)，藥理學(xué)和合成化學(xué)的概念整合在一起，從而可以有效地探索CRE的治療性藥物。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們能更深入地了解CRE耐藥機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上研制出更有效的新疫苗和新藥物。