呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素

1、呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素         09-08-25 09:45:00     作者：李昌崇，周晓聪    编辑：studa20【关键词】  呼吸道 细菌 抗生素 耐药性 合理使用抗生素20世纪末，呼吸道病原菌的耐药状况日益受到人们的关注，抗生素的广泛使用，无论其合理或不合理，无论何时何地对何对象使用，均可能诱导细菌耐药。儿童呼吸道感染发病率高，抗生素使用频率相当高，不合理使用抗生素甚至滥用将诱导细菌产

2、生耐药，还可能产生选择性耐药菌，从而引起病程迁延、并发症产生、治疗失败等，也可能使耐药菌扩散，一旦发生在高危病区或高危人群，必将导致严重后果。为此，本文就儿童呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素探讨如下。    1  细菌对抗生素的耐药机制    自1967年发现第一株耐青霉素肺炎链球菌（PRSP），世界各地陆续发现并不断增多。欧美开展的Alexander 项目研究结果显示，19982000 年肺炎链球菌（Sp）的青霉素耐药率为18.2，红霉素耐药率为24.6。19961997 年亚洲地区病原监测网（ANSORP）的研

3、究报道显示，韩国PRSP为80%，香港59%。而在1998 1999年ANSORP第二次监测结果显示，一些国家PRSP有所上升，台湾高达91.3%、韩国升至85%。20002001年北京、上海、广州和西安四地分离肺炎链球菌共654株，PRSP 发生率依次为上海55.0%、广州50.0%、西安45.0%、北京42.3%。目前全球范围内大约95以上的金黄色葡萄球菌（Sa）对青霉素、氨苄西林耐药，近年美国已经报道5株耐万古霉素Sa（VRSA），国内迄今尚未发现。    1.1  内酰胺类抗生素    1.1.1  作用机

4、制  是通过与青霉素结合蛋白（PBPs）结合阻碍细菌细胞壁合成以表现其抗菌活性。PBP按分子量不同可分为5种，每种又分若干亚型：肺炎链球菌的PBP可分为PBP1A、PBP1B、PBP2A、PBP2X、    李昌崇，男，50岁，教授，主任医师，博士研究生导师，温州医学院附属第二医院、育英儿童医院副院长。中华儿科学会委员，中华医学会儿科呼吸学组副组长，浙江省省儿科学会副主任委员，浙江省儿童呼吸疾病诊疗研究中心主任，浙江省儿科呼吸学组组长，浙江儿童哮喘协作组组长，温州医学院儿科研究所所长，温州市儿科学会主任委员。中华儿科杂志、中华妇幼临床医学杂志、中国实用儿

5、科杂志、中国循证儿科杂志、国际呼吸杂志、临床儿科杂志、中国小儿急救医学等杂志编委。研究方向：儿童呼吸系统疾病基础和临床；变态反应和免疫；危重病医学。主持国家自然科学基金项目2项，省部级项目3项。以第一作者发表学术论文40余篇，中华系列杂志10余篇。获省科技进步三等奖2项。参编人民卫生出版社7版儿科学、高教版儿科学、科学出版社儿科学双语教材等5部著作。Email:wzlichch。PBP2B、PBP3 6个亚型；流感杆菌PBP可分为PBP1A、PBP1B、PBP2、PBP3A、PBP3B、PBP4及PBP5 7种亚型。内酰胺类抗生素的抗菌活力，一是根据其与PBPs 亲和性的强弱，二是根据其对PB

6、Ps 及其亚型的选择，即对细菌的作用点而决定的。抑制90%的菌株所需要的最低药物浓度（MIC90）的值可间接反映抗生素与PBPs 的亲和性。    1.1.2  耐药机制  其耐药机制因革兰阳性菌和阴性菌的不同而有一定的差别，大体上可以分为三大类：    （1）PBPs 的基因变异：使内酰胺类抗生素无法与之结合，是形成耐药的根本原因，并可进一步转化为高度耐药性菌株。临床医师在临床工作中无法了解这种变异，只有通过药敏实验了解敏感菌、中度敏感菌和耐药菌。    （2）内酰胺类抗生素被内酰胺

7、酶分解而失活：内酰胺酶迄今为止报道的已超过300 种。1995 年Bush将内酰胺酶分为四型：第型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶；第型为能被酶抑制剂抑制的内酰胺酶；第型为不被所有的内酰胺酶抑制剂抑制的金属内酰胺酶；第型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。其中重要者为第型和第型。    第型酶有染色体介导的AmpC 型和质粒介导的AmpC 型，主要为高水平表达的染色体编码的AmpC 内酰胺酶，属BushJM 1群。产生前者的有阴沟杆菌、绿脓杆菌、枸橼酸杆菌和沙雷菌等，后者主要由肺炎克雷伯杆菌和大肠杆菌产生。目前对G杆菌染色体编码的诱导性AmpC 内酰胺酶的调控机制已基本阐

8、明，如在铜绿假单胞菌中AmpC 内酰胺酶高水平表达与调控基因突变，其中AmpD 基因的突变是产生去阻遏型AmpC 内酰胺酶高度表达的重要原因。第型酶不能被内酰胺酶抑制剂所抑制，主要作用于大多数青霉素、第一、二、三 代头孢菌素和单环类，而第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。临床上由这种耐药菌引起的感染，病死率很高。    第型酶是由质粒介导的ESBLs。其分类：来自TEM1、TEM2和SHV1的点突变，具有水解第三代头孢菌素和氨曲南的作用；非TEM和非SHV酶，能水解第三代头孢菌素、头霉素类和氨曲南；近年出现了Bush组质粒介导的头孢菌素酶，可水解第三代头孢菌素

9、、头霉素类和氨曲南； 90年代后又出现了耐酶抑制剂的内酰胺酶，为质粒介导即IRBIS或IRt，导致细菌对氨基和羧基青霉素耐药，但对第一代头孢菌素仍敏感，其产生与克拉维酸复方制剂的广泛应用有关。第型酶主要由肺炎克雷伯杆菌、大肠杆菌及大肠杆菌属、枸橼酸杆菌、沙雷菌属和沙门菌属产生，可被内酰胺酶抑制剂所抑制，主要作用于大多数青霉素、第一、二、三 代头孢菌素和单环类，第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。    自1983年德国首次报道ESBLs肠杆菌科细菌以来，产ESBLs菌迅速在世界范围内流行。目前认为，产ESBLs细菌已成为除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠

10、球菌外的医院感染的主要致病菌，产ESBLs的细菌耐药性较强，其携带的ESBLs质粒上可同时带有对喹诺酮类、磺胺类和氨基糖苷类等多种抗生素的耐药基因，往往具有多重耐药性，其编码基因绝大多数位于质粒上，可将耐药质粒通过转化、转导、转座、接合转移和整合等方式在同种和不同种细菌间传递造成爆发流行，极易导致院内交叉感染和耐药菌扩散。此种耐药质粒还可以在正常人群中长期保存。有人认为第三代头孢菌素类抗生素的使用是引起这类耐药细菌出现的主要因素，酶抑制剂类药物和亚胺培南不易诱导ESBLs 的产生。临床工作中已经能够通过实验掌握ESBLs 和AmpC 型酶，并针对其酶而应用抗生素。  

11、60; （3）细菌细胞膜渗透性改变：这是引起菌体内药物摄取量减少，使细胞内药物浓度低下的重要原因。临床上尚不能知晓细菌胞内抗生素的浓度，只能借助文献了解有关抗生素的渗透性。有报道G菌还可通过膜孔蛋白进入细胞，某些细菌对多种抗生素耐药，原因是其缺乏膜孔蛋白的微通道所致。    1.2  大环内酯类抗生素    1.2.1  作用机制  大环内酯类抗生素通过结合细菌核糖体靶位点50S亚基，抑制转肽作用及（或）信使核糖核酸（mRNA）移位，从而抑制蛋白质合成，是快速抑菌剂。   

12、1.2.2  耐药机制  以肺炎链球菌为例，体外耐大环内酯类肺炎链球菌（MRSP）目前定义为：红霉素或克拉霉素MIC>1 g/mL，阿奇霉素或地红霉素MIC>2 g/mL。部分可伴有多药耐药（MDR），包括对内酰胺类抗生素、四环素、喹诺酮类抗菌药等联合耐药。最早有关肺炎链球菌MDR的报道在南非，对青霉素、四环素、红霉素、克林霉素、TMPSMZ、氯霉素均耐药，从世界范围看来，绝大多数MDR 菌株仅来源于少许克隆株，例如西班牙克隆株（血清型23F），西班牙法国克隆株（血清型6B、9、14），以及西班牙克隆株的变异体（血清型19A、19B、19F）。 

13、60;  （1）主动外排机制：由mef 基因编码，可将进人细菌内的红霉素泵出菌体外。mef基因是染色体通过结合转移传递的（在化脓性链球菌中为mefA，在肺炎链球菌中为mefE）。该机制将引起低、中度水平耐药（红霉素MIC 132 mg/L）。    （2）核糖体靶位改变：通过ermB 基因介导，其编码了核糖体甲基化酶，使得位于23s rRNA的腺嘌吟残基甲基化，从而阻止了大环内酯同核糖体的结合。23s rRNA甲基化的结果使得核糖体构象变化，将引起了同抗生素结合位点的亲和力减低。这种机制导致高水平耐药（红霉素MIC>54 mg/L）。由于红霉素、林

14、可霉素及链霉菌素B三种抗生素在细菌的核糖体上有作用的重叠位点，因此该耐药机制对此三种抗生素具有交叉耐药（被称为MLS 表型）。    （3）新发现的机制：临床发现有1%3%的MRSP既无ermB基因又无mefE基因，表明有其他的耐药机制在起作用。如50S核糖体突变，即23s rRNA突变和/或编码L4、L22蛋白基因突变。目前发现临床菌株23s rRNA突变的位点主要有A2058、A2059、C2611等，这些突变改变了大环内酯类抗生素对作用位点的亲和力而造成耐药。一些突变体对大环内酯类抗生素、青霉素、链霉菌素B耐药，而对林可霉素及泰利霉素敏感，幸运的是大部分对酮

15、内酯类及唑烷酮类敏感。有些新的耐药表型及机制最近已被北美及东欧发现，有人还发现了对大环内酯类抗生素中度耐药而对泰利霉素高度耐药的菌株。另外，在L4上的突变导致了对大环内酯类抗生素、链霉菌素B及酮内酯类的耐药。    2  抗生素的合理使用    2.1  抗生素不合理使用现状    2.1.1  全球抗生素不合理使用现状  抗生素的不合理使用是一个世界范围的现象，Wise等估计当今人类使用了抗生素产量的一半，80%用在社区，主要用于呼吸道感染，不合理使用率为20%5

16、0%；动物使用了另一半，80%为预防性使用和促生长使用，不合理使用率为40%80%。我国很多人类使用抗生素与动物使用抗生素重叠，更有甚者将人用抗生素次级产品作为动物饲料使用，这加剧了细菌对抗生素的耐药。而抗生素使用的主要人群之一是15 岁以下儿童，儿科领域的抗生素不合理使用需引起卫生工作者的高度重视。    2.1.2  我国抗生素不合理使用现状  据上海市儿童医院、北京儿童医院和重庆儿童医院资料，门诊就诊患儿已使用抗生素者80%85%，普通感冒者62%甚至达92%98%，肺炎则达100%。我国小儿CAP抗生素不合理使用还表现在：过多使用静脉途

17、径抗生素，忽视口服抗生素的治疗地位，不恰当地每日1次静脉使用内酰胺类抗生素（头孢曲松例外），更有甚者在门诊使用氨基糖苷类抗生素、喹诺酮类抗菌药物等，这有可能产生引起不良反应和致残等现实问题。我国每年新增聋哑儿3 000余名，50%左右与使用药物尤其是氨基糖苷类药物相关。    2.2  耐药形势严峻    当抗生素作为抗感染化疗后，抗生现象就此复杂化，细菌为了生存会产生形态、结构、代谢等改变，也就是形成耐药。而抗生素使用不合理成为产ESBLs菌株引发医院感染的危险因素，尤其是第三代头孢菌素的大量使用，诱导细菌产生ESBLs，该酶可使内酰胺类抗生素的活性基团即内酰胺环断裂而失去抗菌活性，敏感菌因抗生素的选择性作用而被大量杀灭后，耐药菌得以大量繁殖而成为优势菌；同时抗生素的选择性作用也加快了细菌突变的速度，产生相应耐药菌株甚至新的耐药菌株，从而助长产ESBLs 细菌感染。    2.2.1  耐青霉素肺炎链球菌（PRSP）   肺炎链球菌（streptococcus pneumoniae，SP）是各年龄期小儿肺炎的主要病原菌，其耐药性在国内成人医学界资料较少，因此有认为SP 耐药在中国尚不是主要问题。对此，北京、