程 欣,李曉鷗,劉曉峰,王子健,高 祥,孫寧寧,黃 穎,劉 寧*
(1.吉林大學第二醫院,吉林 長春130041;2.吉林省腫瘤醫院)
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耐甲氧西林金黃色葡萄球菌及其對萬古霉素耐藥的研究進展
程 欣1,李曉鷗2,劉曉峰2,王子健1,高 祥1,孫寧寧1,黃 穎1,劉 寧1*
(1.吉林大學第二醫院,吉林 長春130041;2.吉林省腫瘤醫院)
隨著抗菌藥物的濫用,細菌耐藥現象日趨嚴重,尤其是革蘭陽性致病菌,如金黃色葡萄球菌,凝固酶陰性葡萄球菌和腸球菌,并導致多重耐藥菌株(如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,MRSA)的產生。臨床上治療MRSA的首選對策就是萬古霉素。但是萬古霉素的不合理使用,進一步導致耐萬古霉素菌株或者萬古霉素中介的菌株產生。所以鑒別MRSA和合理使用萬古霉素對臨床醫生而言尤為重要。
作為血源性感染最常見的細菌,金黃色葡萄球菌嚴重威脅病人生命安全[1]。多項臨床研究結果顯示金黃色葡萄球菌造成的極其沉重的醫療負擔,發病率和致死率居高不下[2]。耐藥菌株MRSA的出現增加了其治療難度。MRSA 感染患病率和致死率均較高,美國CDC統計分析證實MRSA感染致死率高于ARDS、PD和謀殺[3]。
1.1 流行病學
MRSA于1961年首次發現[4]。如今革蘭陰性細菌已經超過葡萄球菌成為院感的首要原因,MRSA仍在院感中占很大比重[5]。MRSA導致的感染和乙肝、艾滋被認為是世界三大感染性疾病[6]。MRSA為對半合成青霉素如甲氧西林、苯唑西林等的金黃色葡萄球菌系。MRSA對當下所有的批準使用的β內酰胺酶抗生素交叉耐藥[1]。甲氧西林耐藥產生原因是由于mecA基因編碼的青霉素結合蛋白PBP2α的產生[1]。國內MRSA感染在80年代以前報道不多,MRSA約占臨床分離株的5%,80年代中期約占24%,90年代迅速增至50%以上,但兒童醫院中MRSA檢出率低,約占金葡菌分離株的8.5%-23%[7]。2008年之前MRSA檢出率呈上升趨勢,最高為73.6%,之后逐漸下降,2010年為51.7%,2013年為45.2%[8]。在ICU中MRSA占金黃色葡萄球菌的比例較高,國內50.7%-92.3%,國外64.4%[9]。在王春梅等人所做的一項研究中[9],825例危重患者感染共檢出金黃色葡萄球菌216株,其中MRSA209株(96.8%),并且2011年到2013年逐年上升。對MRSA使用青霉素,洛美沙星等14種抗菌藥物進行耐藥測試顯示,排在前3位為青霉素、洛美沙星、苯唑西林,其耐藥率分別為為100.00%,92.33%,90.48%;排在后3位分別為萬古霉素、四環素、亞胺培南,其耐藥率分別為0.00%,24.38%,33.82%。
除了對甲氧西林耐藥,大多數MRSA對其他β內酰胺酶類抗生素同樣耐藥,但糖肽類抗生素對其有效。1980年,由于大范圍的MRSA流行,對金黃色葡萄球菌感染(尤其是醫院膿毒癥)的經驗用藥在許多醫療衛生機構已經變為萬古霉素[10]。
1.2 MRSA檢測方法
臨床檢測MRSA方法包括頭孢西丁紙片擴散試驗,微量肉湯稀釋法,瓊脂稀釋法,苯唑西林平皿篩選法,也可以用PCR擴增mecA或乳膠凝集試驗測PBP2α。在房強所做的一項研究中[10],60株金黃色葡萄球菌首先采用乳膠凝集法初篩出12株可疑MRSA。然后分別用頭孢西丁紙片法與苯唑西林-鹽瓊脂篩選法均確定9株MRSA,最后將9株經過mecA-femB雙重PCR法確定其中8株為MRSA,1株為MSSA。乳膠凝集法、頭孢西丁紙片法、苯唑西林-鹽瓊脂篩選法和mecA-femB雙重PCR法的檢出率分別為20%,15%,15%和13%。其中mecA-femB雙重PCR法最準確,但在臨床檢測中實施難度大;頭孢西丁紙片法敏感性和特異性均較乳膠凝集法和苯唑西林-鹽瓊脂篩選法要高,雖說比起mecA-femB雙重PCR法有一定偏差,但在臨床上可作為MRSA檢測的首選方法。
1.3 臨床治療措施
血培養陽性的金黃色葡萄球菌應該用經驗性抗生素和積極的手術治療化膿的感染病灶。在住院期間和其他醫療衛生機構感染MRSA導致多種很嚴重的醫療相關感染。由于交叉感染和其在人體中可以定植數月或數年使得情況惡化。MRSA定植的病人比甲氧西林敏感的金黃色葡萄球菌更能引起癥狀性感染。一旦MRSA進了醫療保健系統,體弱的患者,濫用抗生素和潛伏感染患者和不合理的預防措施等因素會導致耐藥菌的傳播和耐藥。易感病人包括這些有嚴重疾患的人,尤其是這些最近手術或者使用醫療器材(如導尿管或支氣管插管)和有隱性感染的病人。住院患者,尤其是ICU患者,比非住院患者有更高的感染率。在社區環境中MRSA的流行會影響醫療保健工作中MRSA的控制[1]。 在醫療單位之間和內部的預防措施包括改善手部衛生,積極培養監測,教育,改善環境清潔和MRSA感染的患者溝通。MRSA感染批準用藥為萬古霉素,利耐唑酮,達托霉素,替考拉寧,奎奴普丁,達福普丁和替加環素。萬古霉素是MRSA感染的首選藥。
由于耐萬古霉素金黃色葡萄球菌(VRSA)的出現,該藥物歷史,VRSA耐藥機制,VRSA檢測方法及預防措施值得重視。
2.1 萬古霉素
萬古霉素是由McCormick等人在印度尼西亞土壤中提取分離得到的抗革蘭陽性菌的糖肽類抗生素,剛開始在臨床上應用很少,僅用于治療少數金黃色葡萄球菌引起的嚴重性感染[11]。上世紀由于金黃色葡萄球菌引起的感染發病率上升,該藥才在臨床廣泛使用[11]。萬古霉素1958年經美國食品和藥物管理局批準臨床使用。萬古霉素的引入作為抗葡萄球菌藥物在甲氧西林,頭孢菌素和潔霉素等藥物之后,與前述抗菌藥物有明顯毒副作用相比,其最初效果顯著[12]。國外一項研究證實MRSA感染萬古霉素治愈率為63.55%[13,14];國內一項研究MRSA感染患者治愈率為80.0%[15]。但其有一定的腎毒性,并且廣泛使用易引起萬古霉素耐藥菌株的出現。糖肽類藥物耐藥現象1996年在臨床分離的革蘭陽性菌中首次發現[16]。異質性耐萬古霉素金黃色葡萄球菌在我國已經出現(hVRSA),湖南、浙江、廣東、安徽等地的hVRSA檢出率分別為0.75%,1.79%,2.61%和6.70%[17],經筆者查閱,我國尚未有VISA和VRSA的報道。萬古霉素耐藥性的增加,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和MDR-MRSA過度使用導致抗菌藥物敏感性降低,這要求進一步的流行病學研究[18,19]。2006年CLSI將萬古霉素藥敏折點已經從<4 μg/mL,敏感;8-16 μg/mL,中介;>32 μg/mL,耐藥修訂為<2 μg/mL,敏感; 4-8 μg/mL,中介; >16 μg/mL,耐藥[18,20]。
2.2 VRSA耐藥機制
VRSA的耐藥機制: 細胞壁增厚和肽聚糖交聯不佳使萬古霉素分子不能滲透入細胞。顯微鏡鏡檢發現耐藥菌產生了大量的肽聚糖,厚的肽聚糖層出現在細胞壁中[21]。 有限的肽聚糖分子滯留在肽聚糖網中最后形成阻止萬古霉素分子進一步滲透的物理屏障。VRE機制與其相同,D-Ala-DAla終端D-Ala的釋放,形成鏈內的結合,抑制N-乙酰胞壁酸-乙酰氨基葡糖的合成的肽聚糖鏈增長反應(2002年在美國證實)[22]。
2.3 VRSA檢測方法
VRSA檢測參考方法有:K-B法,瓊脂稀釋法和肉湯稀釋法,菌譜分析法,萬古霉素聯合β-內酰胺類抗生素篩選方法,還有K-B法和稀釋法聯合方法,多聚PCR方法,腦心浸液平皿篩選,流式細胞術,多位點系列分析(MLST)和多位點前后重復分析(MLVA)。其中瓊脂稀釋法和肉湯稀釋法是美國臨床實驗室標準化委員會(NCCLS)推薦的檢測VRSA的參考方法。
2.4 使用萬古霉素治療前工作
由于耐藥的出現,金黃色葡萄球菌感染變得越來越復雜[19]。它的地區差異性也取決于當地的抗菌政策,感染控制措施,研究時間和發病數量[19]。 我國檢測細菌的方法是單個血培養,假陽性率比較高。原因有:在抽血過程中造成嚴重的污染,在抽血和血培養前的這段時間可能有雜菌污染。治療MRSA等多重耐藥菌由于耐藥性的出現,抗菌藥物越來越缺乏。所以臨床醫生在使用萬古霉素前需要在微生物檢驗人員在實驗室測定MIC進而確定萬古霉素中介的菌株防止萬古霉素耐藥性出現。另外,所有臨床微生物實驗室應定期測試萬古霉素對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的MIC。
多重耐藥菌株之間的耐藥性增加意味著治療方案治療空間有限[4],迫切需要有效的新型抗生素針對這些病原體[23]。糖肽類抗生素有一定的局限性:組織滲透有限;口服生物利用度低;治療窗狹窄,需要監測血清藥物的水平。為了克服這些糖肽類藥物的缺點,需開發對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和其他MDR生物體的有效藥物,根據藥物的藥代動力學性質和病人對藥物的耐受性和安全性選擇合適的治療藥物,并對感染病人進行監測和站點管理(醫療機構或門診)[24]。達托霉素可以有效的治療由于MRSA和MSSA菌血癥導致的心內膜炎。利奈唑酮已被證明是一個治療院內肺炎和復雜的皮膚和軟組織感染有效藥物,并且由于多重耐藥菌一般是革蘭陽性菌,所以作為口服劑,是社區治療的理想藥物。新藥惡唑烷酮具有類似的潛力。替加環素,頭孢吡普和頭孢洛林組織滲透廣泛,使治療復雜的皮膚和皮膚結構感染的理想藥物同時需要不斷研究開發對抗MDR的革蘭氏陽性菌的新抗生素。難治性感染的革蘭氏陽性細菌如MRSA,VRE,VISA,VRSA和凝固酶陰性葡萄球菌的用藥需謹慎[25]。
多種原因導致金黃色葡萄球菌感染率居高不下。MRSA的出現使得萬古霉素成為首選。但是由于MRSA鑒定有誤,或者敏感的MIC延時出現,萬古霉素耐藥性上升已經成為多重耐藥菌治療的一個難題。所以針對以上問題,一要增加MRSA鑒定的敏感性和特異性,盡可能減少萬古霉素的使用,降低萬古霉素的耐藥率;二需要科研人員能研制出新的抗生素。另外,完善衛生保健措施和做好感染相關預防控制工作依然對臨床防止耐藥病原體的傳播至關重要。
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