比阿培南和亞胺培南、美羅培南對銅綠假單胞菌體外抗菌活性分析

金浩 居會祥

銅綠假單胞菌(pseudomonas aeruginosa，PA)是一種常見的院內獲得性感染的條件致病菌，該菌耐藥性強，耐藥譜廣，對多種抗菌藥物表現為天然或獲得性耐藥［1］，故治療時可供選擇的抗菌藥物甚少。碳青霉烯類抗生素(carbopenem-santi biotics，CA)是臨床常用于治療包括銅綠假單胞菌在內的對其他β-內酰胺類抗生素耐藥的革蘭陰性桿菌的抗生素，然而，近年來隨著此類抗生素在臨床上的廣泛應用，對亞胺培南等碳青霉烯類抗生素耐藥的銅綠假單胞菌株逐年增多，且常呈多重耐藥，甚至對常見抗生素全部耐藥［2］，使臨床治療變的極為棘手。比阿培南(biapenem)是一種由日本Lederle公司和美國氰胺公司最初開發的新型注射用1β-甲基碳青霉烯類抗生素，具有超廣譜的抗菌活性，尤其對銅綠假單胞菌具有強力抗菌活性，且對多種β-內酰胺酶穩定［3］。為了解銅綠假單胞菌對比阿培南的敏感性，我們用肉湯稀釋法測定比阿培南對臨床分離的180株銅綠假單胞菌的最低抑菌濃度(MIC)，并與亞胺培南-西司他丁、美羅培南比較，報告如下。

1 材料與方法

1.1 菌株 我院于2010年1～12月臨床分離的銅綠假單胞菌180株，經 API微生物鑒定系統重新確證，質控菌株為ATCC27853。

1.2 試劑 比阿培南由北京天壇生物技術開發公司提供，批號:091101;亞胺培南-西司他丁由英國 Oxoid公司提供，批號:090112;美羅培南由日本住友制藥株式會社提供，批號:090216;Mueller-Hintor broth為英國Oxoid公司產品。

1.3 MIC測定 采用肉湯稀釋法測定3種抗菌藥物對銅綠假單胞菌的 MIC，菌液最終濃度為5×105CFU/ml。按2010年NCCLS標準判讀結果，質控菌株為ATCC27853。

2 結果

2.1 耐藥情況 在180株銅綠假單胞菌中，有39株(21.7%)同時耐比阿培南和亞胺培南-西司他丁、美羅培南，37株(20.6%)耐亞胺培南-西司他丁而對比阿培南、美羅培南敏感，42株(23.3%)耐美羅培南而對比阿培南、亞胺培南-西司他丁敏感，未發現耐比阿培南而亞胺培南-西司他丁或美羅培南敏感菌株。見表1。

表1 比阿培南與亞胺培南-西司他丁、美羅培南對銅綠假單胞菌的耐藥情況

2.2 MIC測定 比阿培南與亞胺培南-西司他丁、美羅培南對180株銅綠假單胞菌的MIC測定結果見表2。

表2 比阿培南與亞胺培南-西司他丁、美羅培南對銅綠假單胞菌的MIC測定結果 mg/L

3 討論

銅綠假單胞菌的耐藥機制頗為復雜，主要有以下幾種機制:(1)產生β-內酰胺酶，這是銅綠假單胞菌對β-內酰胺類抗菌藥物耐藥的主要原因，其中金屬β-內酰胺酶可以水解亞胺培南等碳青霉烯類抗生素，導致對后者耐藥［4］;(2)外膜通透性下降，細菌外膜蛋白低滲透性可以導致對多種結構不同的抗菌藥物產生耐藥，這主要與孔蛋白的結構及狀態有關，也與孔蛋白的數量減少有關，如外膜蛋白OprD2的缺失引起對亞胺培南等碳青霉烯類抗生素耐藥［5］;(3)青霉素結合蛋白改變，在耐亞胺培南的銅綠假單胞菌臨床分離菌株中發現其耐藥性與青霉素結合蛋白(PBP4)的改變密切相關，并與膜通透性改變協同作用;(4)細胞壁主動外排系統的表達，銅綠假單胞菌中帶有針對臨床上主要抗生素的外排泵，致使菌內藥物達不到有效的殺菌濃度而不能發揮作用［6］。目前在銅綠假單胞菌中已發現的與耐藥有關的主動外排系統有MexAB-OprM，MexCD-OprJ，Mex-EF-OprN，MexXY-OprM，MexJK-OprM，MexHI-OpmDt和 M exVWOprM，這些多耐藥外排系統可以將已滲透入細菌胞質的抗菌藥物排出菌體外，不同的外排泵所作用的抗菌藥物底物也不同，如MexAB-OprM外排泵的底物是美洛培南，而不是亞胺培南，耐美洛培南的銅綠假單胞菌在OprD2表達缺陷時，選擇過度表達MexAB-OprM作為耐藥機制［7］，而對亞胺培南不耐藥，與本研究中美洛培南耐藥率高于亞胺培南現象相符。

由于近年來碳青霉烯類抗生素在臨床的廣泛應用，銅綠假單胞菌對亞胺培南、美羅培南等碳青霉烯類抗生素的耐藥率也在逐年上升，大部分耐藥株存在交叉耐藥，一株細菌中可同時存在多種耐藥機制，這些機制間又相互作用、相互影響，導致產生不同的耐藥表型。

跟亞胺培南相比，比阿培南最顯著的特點是在2位側鏈上增加了1-β甲基和三唑陽離子兩個基團，使其具有良好的外膜滲透性，對β-內酰胺類、新氟諾酮類及氨基苷類顯示出耐藥的銅綠假單胞菌顯示強大的抗菌力，抑制銅綠假單胞菌的活性比亞胺培南高2～4倍，比美羅培南高4～8倍。

1 劉冰，賈淑梅，徐修禮，等.ICU分離的銅綠假單胞菌血清分型及耐藥性分析.中國感染控制雜志，2006，5:247.

2 張青，汪定成，張惠中，等.249株非發酵菌對亞胺培南耐藥性分析.中國感染控制雜志，2007，6:335-337.

3 Perry CM，Ibbotson T.Biapenem.Drugs，2002，62:2221-2234.

4 王春新，祁國陽，糜祖煌，等.臨床分離銅綠假單胞菌B2內酰胺類耐藥相關基因的研究.中華微生物學和免疫學雜志，2006，26:610.

5 曹孟淑，胡杰貴，徐元宏.銅綠假單胞菌對亞胺培南耐藥機制的研究.中國抗生素雜志，2005，30:282.

6 Masuda NE，Sakagawa S，Ohya，et al.Substrate specificitie of Mex AB-OpraD，Mex CD-OprJ，and MexXY-OprM effluxpumps in Pseudomonas aeruginosa.Antimicrob Agent Chemother，2000，44:3322.

7 Kohler T，Michea-Hamzehpour M，Epp SF，et al.Carbapenem activities against Pseudomonas aeruginosa:respective contributions of OprD2 and efflux systems.Antimicrob Agents Chemother，1999，43:424.