非发酵菌的耐药性与临床对策

周云芳

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心感染科，上海 200127

早在20世纪90年代初期就有文献报道铜绿假单胞菌是仅次于大肠埃希菌的最常见临床分离菌株，其他同属非发酵菌(non-fermentative bacterium)的不动杆菌属占5.3%、嗜麦芽窄食单胞菌占3.7%。20年后，中国CHINET细菌检测网2011年监测数据显示[1]，我国非发酵糖革兰阴性杆菌占革兰阴性杆菌的38.3%，其中最多见的是鲍曼不动杆菌，占不动杆菌属的88.6%，其次为铜绿假单胞菌和嗜麦芽窄食单胞菌。又有文献报道[2]，非发酵菌在医院感染病原菌中的比例为50%左右，其感染越来越严重地威胁人类健康。

1 非发酵菌的病原学特性及药物敏感性

非发酵菌隶属革兰阴性杆菌，因为它对糖不发酵而仅以氧化形式利用糖，故称不发酵糖革兰阴性杆菌，或简称非发酵菌。非发酵菌是一群无动力、生长要求不高、特性各异的需氧或兼性厌氧的无芽胞杆菌，在分类学上分属于不同的科、属和种，但生化特征十分相近。临床上经常分离到的非发酵菌主要有假单胞菌属、不动杆菌属、窄食单胞菌属及黄杆菌属等。

非发酵菌广泛存在于自然界，包括水和土壤中，常常定植在人体皮肤表面和与外界相通的腔隙黏膜，在医院环境中如呼吸机表面、护士操作台、床单、门把手等处，甚至空气、水中也能检测到。由于对环境的适应能力强，可在干燥条件下生存，有些菌株甚至对消毒剂耐受，可在医院环境中长期停留，并通过医务人员手的携带在患者间传播。据报道[3]，25%健康出院患者的皮肤和7%患者的咽部携带不动杆菌，45%患者的气道有细菌定植[4]。

非发酵菌多为条件致病菌，即使长期寄居在人体一般也不致病，但当各种原因引起机体防御机制受损时，即可引发感染，出现一系列的疾病症状，严重者可导致死亡。尤其当非发酵菌成为机会感染和医院内感染的主要菌群之一，常常是导致患者预后不良、医疗负担加重、医院感染暴发的罪魁祸首。

近年来，随着医疗技术的发展，侵袭性操作增加，广谱抗菌药物和免疫抑制剂广泛使用及先天性或获得性免疫缺陷患者增多，非发酵菌感染逐渐上升，临床分离率有增加趋势。此外，非发酵菌对抗菌药物的敏感性也发生了很大的变化。在1986～1990年分离的铜绿假单胞菌，对亚胺培南耐药主要发生在重症监护室(intensive care unit，ICU)和一些大的教学医院;20世纪90年代,对亚胺培南的耐药率为12.5%,对美罗培南为4.2%[5]；至2011年，我国CHINET网的数据[1]显示，铜绿假单胞菌对亚胺培南的耐药率为29.1%,对美罗培南为25%，对其他测试药的耐药率为20%～40%，出现了全耐药的铜绿假单胞菌。而同属非发酵菌的鲍曼不动杆菌对常用抗菌药物的耐药率出现了更惊人的上升趋势。20世纪90年代初期报道出现对亚胺培南耐药的不动杆菌[6]；而最近统计[1]显示，鲍曼不动杆菌对头孢菌素类、碳青酶烯类药物的耐药率均已超过60%，对其他药物的耐药率也多在50%以上。更有报道提示[7]，非发酵菌对常用消毒剂的敏感性降低，且这些菌株同时表现出对头孢他啶、亚胺培南、环丙沙星和(或)氨基糖苷类药物高水平耐药。有报道[8]因消毒剂污染而导致69例医院内感染发生。多重耐药鲍曼不动杆菌感染患者的病死率高于敏感不动杆菌感染患者的病死率。

非发酵菌对常用抗菌药物耐药的机制主要有：① 产生抗菌药物灭活酶，如β -内酰胺酶、AmpC酶、碳青霉烯酶、氨基糖苷类修饰酶等，加速抗菌药物失活；②外膜通透性降低，即外膜蛋白丢失或膜孔蛋白缺损，使抗菌药物进入细胞减少；③靶位改变，如青霉素结合蛋白结构和功能的改变使细菌外膜与药物的亲和力下降，抗菌药物失效；④增强外排泵功能，使抗菌药物在细菌内浓度加速下降；⑤氨基糖苷类修饰酶的产生。另外，细菌表面生物膜的形成也使其对抗生素不敏感。铜绿假单胞菌和嗜麦芽窄食单胞菌都具有对多种临床常用抗菌药物天然耐药的特征。与其他非发酵菌相似，铜绿假单胞菌耐药机制除酶修饰作用、膜孔蛋白缺乏、靶位改变外，还与主动外排系统有关，其中MexAB-OprM 外排系统是铜绿假单胞菌多重耐药的重要因素。嗜麦芽窄食单胞菌耐药机制包括外膜通透性低、产生多种β -内酰胺酶等，因此对β -内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类抗菌药物耐药，同时对碳青霉烯类耐药。

2 非发酵菌感染的危险因素

由于近几年非发酵菌感染率不断上升，并随之出现严重耐药性问题，人们对非发酵菌的研究不断深入。在感染相关因素方面，从已报道的文献中可归纳为以下几个方面。

2.1 基础疾病

基础疾病使机体局部和全身的防御功能减弱是非发酵菌感染发生的主要原因之一。一项前瞻性、多中心的研究报道指出[9]，78%的嗜麦芽窄食单胞菌菌血症患者有原发恶性疾病。这些感染主要来源于中央静脉导管。菌血症患者只有20%有局部炎症和(或)导管培养阳性，而56%找不到原发感染部位。非发酵菌感染常发生在免疫功能低下者，随着艾滋病的出现，形成了一组社区获得性铜绿假单胞菌感染的高危人群。早在20世纪80年代就已发现，艾滋病患者中铜绿假单胞菌引起菌血症、肺炎、软组织感染的概率比非艾滋病患者高，且病死率高。到了21世纪，鸡尾酒治疗方案也没能彻底改变这一点。多重耐药鲍曼不动杆菌通常发生在ICU严重疾病患者中，导致较高的病死率。但不能因此将鲍曼不动杆菌感染作为死亡预报器，而只能作为增加重症患者死亡率的一个因素。有学者认为[7,10]，一些菌血症患者似乎死于不恰当的治疗，实际上这些患者本身就处于原发病的终末期，临床状况很差，非发酵菌菌血症可能只是其死亡之前发生的最后一个事件，不是用恰当的抗菌药物就能奏效的。

2.2 侵入性检查或治疗技术的开展

侵入性检查或治疗技术的开展(包括插管、手术、穿刺、透析、输液等)破坏了局部防御功能，增加了机体与这些病原接触的机会。此外，非发酵菌的致病性可能与其产生生物膜有关。早些时候就有人发现红霉素的加入使治疗反复发生的铜绿假单胞菌肺炎相对容易，随后在反复发生铜绿假单胞菌感染患者的痰液标本中发现铜绿假单胞菌产生了生物膜。近几年来，相同的生物膜在不动杆菌停留过的聚乙烯导管上被发现。生物膜使抗生素渗透作用下降，抗菌活性降低。这些现象似乎解释为什么在使用气道插管、血管内置管或导尿管等患者中非发酵菌分离率要高于无任何植入物的患者。有研究[9]甚至报道，在找不到感染病灶的菌血症患者中，84%有中央静脉置管。

2.3 广谱抗生素的应用

广谱抗生素的应用扰乱了人体微环境，正常菌群比例失调，形成条件致病菌或药物不敏感菌繁殖的有利条件。

20多年前就有大量临床和实验研究确认抗菌药物暴露与细菌耐药之间存在一定关联。3代头孢菌素的使用与细菌对β -内酰胺类耐药有关，而与细菌对亚胺培南耐药无关。在一些反复出现铜绿假单胞菌感染的患者中，耐头孢菌素类和青霉素类药物的比例较其他患者高，这一现象显然与先前使用3代头孢菌素有密切关系。一项关于医院内感染暴发的报道[11]叙述了这样一个过程，由于在治疗带有超广谱β -内酰胺酶的克雷白杆菌感染流行中使用了头孢他啶和亚胺培南，该ICU出现了耐亚胺培南的鲍曼不动杆菌暴发，脉冲电泳进行细菌染色体DNA分析确认其为克隆株传播。又有报道显示[12]，暴露于亚胺培南的患者感染嗜麦芽窄食单胞菌的概率比对照组高10倍。因此认为，抗生素的压力和耐药菌株医院内的传播造就了目前细菌耐药的泛滥。

上海地区细菌耐药性监测显示[13]，鲍曼不动杆菌对头孢他啶的耐药率从2000年的45.7%上升至2011年的60.7%，对亚胺培南的耐药率从3%上升至60.4%，对含酶抑制剂药物头孢哌酮/舒巴坦的耐药率从2.4%上升至39.1%。同期，上海地区抗菌药物的使用量也在逐年上升，在《抗菌药物临床应用管理办法》出台之前，各医院抗菌药物的使用强度值居高不下，甚至超过100限定日剂量(defined daily dose，DDD)。统计数据表明，头孢类和喹诺酮类抗菌药物在临床大量使用，上海地区的医院抗菌药物使用占所有药品的1/5左右。

3 非发酵菌的治疗

虽然非发酵菌属低致病条件致病菌，但由于它往往发生在疾病的终末期，在患者免疫极度低下或脏器功能不良状态下发生感染，因此结果是致命的。更由于随着抗菌药物频繁使用，耐药非发酵菌的出现使抗感染治疗越加困难。在北美一家医疗中心的监护室发生了一起涉及52例患者的鲍曼不动杆菌感染暴发，虽然经过适当治疗，但没有改善一些有严重基础疾病患者的预后，其病死率较无基础疾病者高[14]。因此，影响患者预后的主要是原发病的严重程度，而非抗生素治疗是否合适。尽管如此，在原发疾病状况不是很严重的情况下，非发酵菌感染的临床转归是良好的，转变为严重脓毒血症的只是少数患者。

由于非发酵菌广泛分布于环境中，可在人体表面定植，因此在治疗前首先要确定分离到的是定植菌还是感染菌。一旦有感染证据，就应采取积极的治疗手段。

铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌及洋葱伯克菌属等非发酵菌有一共同特点，就是对多种抗菌药物天然耐药。药物的选择只能局限在少数几个品种。尤其是近几年来各种细菌对常用抗菌药物的耐药率快速上升，新的药物研制周期长，多种因素造成感染患者临床治疗困难。有很多研究者和临床医师已进行了一些研究和观察，提供了一些有意义的治疗经验。

按照传统的治疗方案，所有细菌感染的治疗首先是尽可能获得微生物学的资料，药敏试验结果可提供相对可靠的用药依据，联合药敏试验可能给联合用药提供一些参考，但尚缺乏有力的循证医学证据。

针对鲍曼不动杆菌感染，碳青霉烯类的抗菌活性强，但近年来耐碳青酶烯类不动杆菌的比例上升，部分地区已超过60%。因此，对多重耐药菌感染，首先要明确对碳青霉烯类是否敏感。有一点要提醒，细菌对亚胺培南敏感不说明对美罗培南同样敏感，反之亦然[6]。有学者提出[15]，对碳青霉烯类敏感者可选用该类药物，治疗时要保证足够剂量和采用静脉给药，可考虑与喹诺酮类或氨基糖苷类药物联合，以防止耐碳青霉烯类的细菌出现。但对儿童患者，需要更多地权衡用药利弊。对碳青霉烯类耐药者，唯一的选择是多黏菌素类药物。但根据我国的现状，在多黏菌素类药物供应匮乏的情况下，只能寻找其他替代药物。目前，新近上市的替加环素提供了又一种选择。

替加环素具有较大的分布容积，大部分药物经胆管排泄，血中浓度较低。因此，替加环素治疗鲍曼不动杆菌引起的菌血症和血流感染时临床效果差。相反，治疗腹部、肺部和软组织感染效果较好。替加环素同时对肝、肾具有相对高的安全性，但在推荐用于治疗血流感染前尚需更多的循证医学证据。目前已发现[15]对替加环素高水平耐药的鲍曼不动杆菌。对亚胺培南敏感或中介的鲍曼不动杆菌而言，亚胺培南与替加环素比较，前者可能更有优势。增加替加环素剂量可能改善临床及微生物学反应，但尽管如此，替加环素仍是挽救治疗的最佳选择。

舒巴坦及含舒巴坦制剂对不动杆菌属具有良好的抗菌活性，体外试验显示其抗多重耐药鲍曼不动杆菌的作用。目前国内舒巴坦单独制剂临床使用较少，大多使用根据一定比例与其搭配的复合制剂，即氨苄西林/舒巴坦或头孢哌酮/舒巴坦等。头孢哌酮/舒巴坦的耐药率相对较低。目前推荐使用较大剂量舒巴坦以达到一定的临床疗效。一项由志愿者参与的体内试验资料显示，每次至少2 g，每6 h 1次大剂量使用方能达到杀菌或抑菌水平。更多资料证明，即使大剂量使用舒巴坦复合制剂，也没有发现异常的安全性问题。一项回顾性调查[16]甚至还提示，使用氨苄西林/舒巴坦治疗多重耐药鲍曼不动杆菌感染患者的预后要优于接受多黏菌素治疗的患者。但针对重症鲍曼不动杆菌感染，不推荐单一使用舒巴坦制剂。

总之，非发酵菌可能是一群来自环境的细菌，多为条件致病菌，易引起危重住院患者、艾滋病患者和有慢性基础病患者感染。宿主因素是影响非发酵菌感染预后的重要因素。由于对许多常用抗菌药物存在天然耐药，加上抗生素压力和携带耐药基因的细菌经医务人员手传播，该类细菌耐药性上升。因此，如何合理使用抗菌药物，注意手卫生，减少耐药菌在患者间传播，遏制耐药菌继续增长，无疑是对临床医师的挑战。

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