鲍曼不动杆菌耐药趋势研究进展

李佳，付莉霞，刘新

(1.沈阳医学院基础医学院医学检验专业2010级，辽宁 沈阳 110034;2.基础医学院病原生物学教研室)

鲍曼不动杆菌 (acinetobacter baumannii，Ab)广泛存在于自然界和医院环境中的革兰阴性杆菌，为条件致病菌，是引起医院感染特别是ICU患者获得性感染的重要病原菌之一［1］。近年来Ab的耐药性逐渐增强，多重耐药、泛耐药菌株的迅速出现以及耐药机制复杂等问题，给临床治疗带来了极大的困难，特别对ICU危重患者预后的影响更大，已引起临床医生、微生物学工作者以及医政管理部门的高度关注［2］。因此，加强对ICU Ab的监控，了解Ab耐药性的变化及发展趋势显得尤为重要。研究显示，气管插管、三代头孢菌素及免疫抑制剂的使用、慢性阻塞性肺疾病和恶性肿瘤是引起Ab呼吸道感染的重要危险因素。这与ICU的患者机械通气、置入性导管留置时间长、原发病严重等相关［3－4］。针对近年来多重耐药甚至是泛耐药Ab已在世界各地出现并流行，本文就Ab的多种耐药机制及研究进展综述。

1 对β－内酰胺类抗菌药物的耐药机制

Ab对β－内酰胺类抗菌药物的耐药机制主要有：①产生水解酶 (β－内酰胺酶)，以水解和非水解的方式破坏抗菌药物β－内酰胺环，使抗菌药物失活;②改变青霉素结合蛋白 (Penicillin－binding proteins，PBPs)，使抗菌药物失效;③改变自身结构及孔蛋白数量，使细菌外膜对抗菌药物通透性下降;④外排泵活性增强，使得抗菌药物浓度在细菌体内进一步下降;⑤形成生物被膜屏障，阻止抗菌药渗透。

目前，研究主要集中在β－内酰胺酶的产生机制上，按 Ambier分子分类，分为 A、B、C、D4类酶。在所有的β－内酰胺酶中，具有水解碳青霉烯活性的酶最受关注，主要丝氨酸苯唑西林酶(Ambier D类)和金属 β－内酰胺酶 (Ambier B类)。对A类的β－内酰胺酶的研究，主要对超广谱 β－内酰胺酶 (extended－spectrum－beta－lactamases，ESBLs)的研究，这类酶是肠杆菌科细菌对广谱头孢菌素产生耐药机制的最主要原因，其在Ab中也被分离到。它通常由质粒介导，可使细菌对青霉素和第1～3代头孢菌素以及单环菌素耐药;但对头霉素、碳青霉烯及酶抑制剂敏感。

blaVEB－1被发现为Ⅰ类整合子来源，染色体编码，在其上游存在插入序列IS26。bMPER－1既可为质粒编码又可为染色体编码，在上游也有插入序列ISPal2，这段插入序列，可能同提高其表达相关。产PER－1型ESBL Ab，高水平耐青霉素和广谱头孢菌素，但对碳青霉烯仍敏感。还有blaCTX－M、TEM－1、TEM－2、CTX－M－2 型 ESBL 等在Ab中也较常见。

金 属 β－内 酰 胺 酶 (memllo－beta－lactamases，MBLs)属于B类β－内酰胺酶，尽管MBLs的分离率没有OXA型碳青霉烯酶高，但其对碳青霉烯类抗菌药物的水解活性，是后者10～1 000倍，能够水解除氨曲南之外的所有β－内酰胺类抗菌药物类。根据氨基酸的同源性不同，Bush将金属酶分成3组结构亚型：B1、B2、B3。此类酶在参与催化反应时，在活性位点上需要金属离子，通常为锌离子，因此被称为金属酶［5］。在Ab中的MBLs，绝大多数MBLs基因位于Ⅰ类整合子中，通常包括一系列的耐药基因盒，特别是编码氨基糖苷类耐药酶的基因。

经同源性分析，Ab耐药基因可能源于Pseudomonas Alcaligenes In55044超级整合子。对所有的Ab而言，天然的存在染色体编码的AmpC头孢菌素酶。基因序列分析发现，不动杆菌属染色体编码ampC基因，比较其他种属细菌，彼此亲缘关系更近，更似来源于同一祖先，因此也称为不动杆菌所产的头孢菌素酶 (ADC)。不同于其他革兰阴性菌，Ab中的染色体编码AmpC酶，不存在诱导性表达。在Ab中，调节此酶基因过表达的是上游的插入序列 ISAbal［6］。ISAbal的表达，同增加AmpC基因的表达相关，介导临床分离的Ab，对广谱青霉素类及头孢菌素类耐药;但对碳青霉烯类及头孢吡肟仍敏感。这也是很多临床分离Ab菌株对头孢他啶耐药原因。

D类β－内酰胺酶即OXA(oxalic acid)酶，它对苯唑西林水解活性很强。一些OXAs可以水解广谱头孢菌素。并且，大部分OXA型β－内酰胺酶，可使碳青霉烯类抗菌药物失活。1985年，第1个OXA型碳青霉烯酶被鉴定发现，为质粒编码，可以转移，起初被命名为ARI－l(acinetobacter resistant to imipenem)，现统称为 OXA－23［7］。现发现有三型 OXA：OXA－21、OXA－37 和 OXA－20 不具有碳青霉烯酶活性，编码它们的基因，均位于整合子中。近年来，OXA型β－内酰胺酶相关联的碳青霉烯类耐药研究报告较多。它们同院内Ab的爆发流行以及患者的死亡率相关。blaOXA－51－like基因，是唯一Ab天然携带的基因，位于染色体上。此组OXA酶介导细菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药，有赖于ISAbal的存在。研究显示，在缺乏该插入序列时，即使有多药外排泵 (AdeABC)的过表达，对碳青霉烯类的敏感性仍影响很小。

最近，在Ab中，一种43－Kda蛋白，被确认为OprD(一种在耐亚胺培南的铜绿假单胞菌中被研究较为深入的孔蛋白)类似物。另一个通道结构CarO、29－KDaOMP(参与 Ab对亚胺培南和美罗培南耐药)也被研究较多，它的缺失同亚胺培南和美罗培南耐药相关［8］。

PBP－2表达下降，可能也是对碳青霉烯耐药Ab耐药机制的一种。值得注意的是，所有这些OMPs缺失的研究中，菌株都同时产β－内酰胺酶，说明在对同一类抗菌药物耐药上，可能多种机制共同参与。

在细菌对抗菌药物耐药的机制中，外排泵是一个独特的现象：单一的机制即可导致细菌对几种不同类别的抗菌药物耐药。这些不同成分的泵以及孔蛋白的改变，帮助细菌抵御各种毒性物质，包括抗菌药物。广泛地分布于不同细菌属的不同外排泵家族已经被确定：主要易化子超家族(MFS);ATP结合盒超家族 (ABC);小多药耐药超家族 (SMR);多药及毒物复合物外排超家族(the multidrug and toxic compound extrusion superfamily)以及耐药结节细胞分化家族 (RND)。最近，又发现另一个Ab的多药外排泵，属于多药及毒物复合物外排超家族;但它的抗菌谱，仅限于喹诺酮类抗菌药物［9］。

2 对氨基糖苷类抗菌药物耐药机制

Ab对氨基糖苷类抗菌药物的耐药机制，主要为产生氨基糖苷修饰酶 (aminoglycoside－modifyingenzylnes AMEs)，包括：乙酰转移酶 (AAC)、磷酸转移酶 (APH)和核苷转移酶 (ANT)。Turton等［10］从伊拉克冲突受伤的士兵及平民中，分离的耐氨基糖苷类抗菌药物的Ab中，分离到编码AMEs的 aacCl、aadAla，aadB，aacA4 和 aadAl基因。欧洲各国分离的 Ab，存在 aphAl、aphA6、aacCl、aacC2、aacA4和aadB基因。日本学者在耐阿米卡星的Ab中，发现了一种新型AME，编码基因aac(6’)－Iad。目前，在 Ab中，尚未发现可以同时修饰一种以上氨基糖苷类抗菌药物的AME。

近期在中国、日本、韩国、美国的研究中，Ab产16SrRNA甲基化酶 (ArmA)的耐药机制是使氨基糖苷类抗菌药物同细菌的结合力下降，此酶介导的耐药，可导致临床常用的庆大霉素、妥布霉素及阿米卡星耐药［11］。armA为质粒来源，或位于转座子 (Tnl548)内。

3 对喹诺酮类抗菌药物的耐药机制

Ab对喹诺酮类抗菌药物的主要机制是通过在喹酮耐药决定簇的突变对DNA螺旋酶进行修饰。这些变化使得喹诺酮类抗菌药物同酶－DNA复合物亲和力降低，gyrA的突变主要发生在 Ser－83→Leu，parC突变发生于 Ser－80→Leu。次要机制包括外排泵系统，使得细胞内药物浓度下降。一些喹诺酮类抗菌药物，如加替沙星、左氧沙星、吉米沙星、莫西沙星、克林沙星、曲伐沙星，在对Ab的抗菌强度上，显示了略优于环丙沙星的状况，其原因尚未见报道。

4 对四环素类及甘氨环素抗菌药物的耐药机制

目前对四环素类抗菌药物的耐药机制研究主要有两方面，其一：由TetA和TetB转座子介导的外排泵，TetB作用于四环素及米诺环素的外排泵;而TetA为仅作用于四环素的外排泵。其二是对核糖体的保护性，它保护核糖体免受四环素、多西环素及米诺环素的作用，tetM和tetO基因介导这一机制。tetM基因在Ab中较为少见，它与在金黄色葡萄球菌中发现的tetM，100%同源［12］。

替加环素 (tigecycline)是92叔丁基甘氨酰胺米诺环素衍生物，为第1个甘氨环素类抗菌药物，1995年6月，得到美国FDA批准上市。与米诺环素相同，替加环素与细菌30S核糖体结合，阻断tRNA的进入，通过终止氨基酸进入肽链，最终阻止蛋白合成;对于四环素类的新品种替加环素，上述2种机制均不起作用。因为替加环素是TetX(一种质粒产生的四羟酮醇依赖的单氧化酶)的作用底物，这种酶在临床分离的 Ab中，尚未发现［13］。

目前，替加环素在体外研究中，对绝大多数临床分离Ab株敏感。关于替加环素的耐药机制现有资料表明，部分归咎于外排泵系统。Ruzin等［14］的研究结果显示，AdeABC外排泵在Ab对替加环素耐药方面发挥了作用。ade－ABC基因的过表达，使不动杆菌的MIC值提高了3倍。

5 对多粘菌素耐药机制

多粘菌素B和多粘菌素E是1947年首次分离成功的肽类抗菌药物，目前被越来越多的作为治疗多药耐药Ab感染的“最后一道防线”。不幸的是，已有对黏菌素耐药的Ab报道。2001年，Urban等［15］报道了1例多粘菌素B耐药Ab。异质性耐药 (Heteroresistance)成为Ab耐药性发展的突出问题。因此在临床开始使用黏菌素治疗后，就应对此问题进行评估和监测。

对黏菌素的耐药机制，可能是Ab脂多糖的变异 (酸化、酰化或存在抗原干扰抗菌药物同细菌细胞膜结合)。随着黏菌素的应用量增加，细菌对其的耐药报道可能增加。

6 问题与展望

ICU患者均具有病情危重、免疫功能低下、侵入性操作较多、大量使用广谱抗菌药物等特点。Ab在住院患者的多部位定植并具有强大的获得耐药性和克隆传播的能力;喹诺酮等药物的广泛应用，在临床分离出的相应耐药菌株也逐渐增多，且耐药率逐渐上升。因而，多重耐药、泛耐药Ab极易在ICU爆发流行，给临床治疗带来困难。现已成为ICU抗感染治疗最棘手的问题，备受卫生部门及临床医师的重视。了解Ab多重耐药机制，有助于耐药菌株的快速诊断，可以进一步指导临床合理使用抗菌药物，控制多重耐药乃至泛耐药现象，同时为新药的开发和评价提供帮助。

［1］Di jkshoorn L，Nemec A，Seifert H.An increasing threat in hospitals：mult idrug－resistant Acinetobacter baumannii ［J］.Nat Rev Microbiol，2007，5(12)：939 －951.

［2］曹银光，吴红敏，刁艳蕾，等.鲍氏不动杆菌耐药性及抗菌药物的选择［J］.中国病原生物学杂志，2009，4(3)：224－225.

［3］侯铁英，黄德弘，陈子龙，等.ICU耐亚胺培南鲍氏不动杆菌的分子流行病学研究 ［J］.中华医院感染学杂志，2010，20(16)：2371－2374.

［4］陈柳勤，侯铁英，孙诚，等.耐亚胺培南鲍氏不动杆菌碳青霉烯酶表型与基因型研究［J］.中华医院感染学杂志，2011，21(12)：2389－2391.

［5］Walsh TR，Tolcman MA，Poird L，et al.Metallo－laetmnases：the quiet before the storm ［J］Clin Microbiol Rev，2005，18：306－325.

［6］董杰，叶晓光.泛耐药Ab感染临床治疗的研究进展.［J］.广东医学，2010，31(17)：2312－2314.

［7］彭敬红，黄汉菊，娄国平，等.鲍氏不动杆菌感染病区分布及耐药性分析 ［J］.中华医院感染学杂志，2009，19(2)：221.

［8］马序竹，吕媛.Ab对主要抗菌药物耐药机制［J］.中国临床药理学杂志，2009，25(1)：90－94.

［9］张小兵，龚雅利，刘智勇，等.Ab的临床分布特征和耐药趋势分析［J］.中华医院感染学杂志，2008，18(3)：428－430.

［10］Turton JF，Kaufmann ME，Gill MJ，et al.Comparison of Acinetobacter baumannii isolates from the United Kingdom and the U－nited States that were associated with repatriated casualties of the Iraq conflict［J］.J Clin Microbiol，2006，44：2630 －2634.

［11］杜蓉，冯萍，陈慧莉，等.Ab临床分离株耐药性与OXA碳青霉烯酶基因型研究 ［J］.四川大学学报 (医学版)，2009，40(2)：272.

［12］陈鹏，丁进亚.Ab耐药机制的研究进展 ［J］.医学综述，2012，18(15)：2463 －2466

［13］吕嫒，郑波，李耘，等.Mohnarin 2009年度报告：肠杆菌科细菌耐药N［J］.中国临床药理学杂志，2011，27(5)：340—347.

［14］Ruzin A，Keeney D，Bradford PA.AdeABC muhidrug ettluxpump is associated with dec reased susceptibility to tigeeyeline in Acinetobacter calcoaceticus－Acinetobacter baumannii com plex［J］.Antimicrob Chemother，2007，59：1001 －1004.

［15］Urban C，Mariano N，Rahal JJ.Polymyxin B－resistant Acinetobaaer baumannii clinical isolate susceptible to recombinant BPI and cecropin P1 ［J］.Antimicrob Agents Chemother，2001，45：994－995.