呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素

呼吸道细菌对抗生素的耐药性与合理使用抗生素【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，1998～2000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％。1996～1997年亚洲地区病原监测网（ANSORP）的研究报道显示，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%。2000～2001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。1.1β1.1.1作用机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:[e-mail]。PBP2B、PBP36个亚型；流感杆菌PBP可分为PBP1A、PBP1B、PBP2、PBP3A、PBP3B、PBP4及PBP57种亚型。β活力，一是根据其与PBPs亲和性的强弱，二是根据其对PBPs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β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）β内酰胺类抗生素被β已超过300种。1995年Bush将βⅠ型和第Ⅱ型。第Ⅰ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AmpCβBushJM1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色体编码的诱导性AmpCβAmpCβAmpD基因的突变是产生去阻遏型AmpCβ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Ⅱ型酶是由质粒介导的ESBLs。其分类：①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；②非TEM和非SHV酶，能水解第三代头孢菌素、头霉素类和氨曲南；③近年出现了BushⅠ组质粒介导的头孢菌素酶，可水解第三代头孢菌素、头霉素类和氨曲南；④90年代后又出现了耐酶抑制剂的β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Ⅱ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β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。（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。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MIC1μg/mL，阿奇霉素或地红霉素MIC2μg/mL。部分可伴有多药耐药（MDR），包括对β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6B、9、14），以及西班牙克隆株的变异体（血清型19A、19B、19F）。（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MIC1～32mg/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23srRNA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。23srRNA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MIC54mg/L）。由于红霉素、林可霉素及链霉菌素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23srRNA突变和/或编码L4、L22蛋白基因突变。目前发现临床菌株23srRNA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%～50%；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β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3000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β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（streptococcuspneumoniae，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、上海、广州3所儿童医院在2000年、2001年开始进行前瞻性研究，结果表明PRSP北京为14.6%、42.3%，上海为35.7%、55%，广州为59.7%、50%；SP对红霉素耐药率分别为北京88.3%、87.9%，上海88.2%、80%，广州77.2%、78%，这说明儿童SP耐药远远高于成人，也印证了Mainous所称的“儿童是耐药肺炎链球菌的主要储库”。此外，流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、葡萄球菌的耐药形势也呈上升趋势，而院内获得性呼吸道感染细菌耐药更为突出，包括产ESBLs革兰阴性杆菌、产AmpC酶和产高耐头孢噻肟的CTXM型ESBLs的细菌等。2.2.2耐大环内酯类抗生素肺炎链球菌其耐药率在中国香港为80%，中国台湾为90.5%，中国大陆为83.3%，日本为78%。其中阿奇霉素在社区呼吸道感染中，肺炎链球菌耐药率为82.5%，金黄色葡萄球菌的耐药率为57.4%，β88.3%，大环内酯类抗生素之间有部分交叉耐药性。2001年发现，北京和西安两地儿童肺炎链球菌分离株红霉素耐药率高达90%以上，其中绝大多数为极高水平耐药株（平均MIC为256mg/L），并且所有的红霉素耐药株对绝大多数新型大环内酯类抗生素都产生耐药。1996～1999年上海地区分离的肺炎链球菌有53%对红霉素耐药，而广州地区肺炎链球菌对红霉素的耐药率达80.5%，且多数为高度耐药。2.2.3葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌的耐药率中国细菌耐药监测组在三年时间对18家医院分离的2081株致病菌进行了敏感试验，发现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）检出率为27.55%；耐苯唑西林金