绿脓杆菌耐药机制及其治疗对策研究

吴明权，魏士长，黄银秋，张 璐，史志龙，赵艳玲

(1.成都中医药大学药学院，四川 成都611137； 2.解放军第302医院药学部，北京 100039)



绿脓杆菌耐药机制及其治疗对策研究

吴明权，魏士长，黄银秋，张 璐，史志龙，赵艳玲

(1.成都中医药大学药学院，四川 成都611137； 2.解放军第302医院药学部，北京 100039)

DOI 10.14009/j.issn.1672-2124.2016.11.005

绿脓杆菌为假单胞菌属中最为常见的一种机会致病菌，广泛分布于自然界中，可通过环境污染、交叉感染、内源性感染和医源性感染等途径传播，是革兰阴性杆菌感染中仅次于大肠杆菌、克雷伯菌的常见病原菌。绿脓杆菌、免疫功能低下患者以及特定发病环境构成绿脓杆菌感染流行环节。当宿主免疫功能低下、长期使用广谱抗菌药物、糖皮质激素及肿瘤放疗、化疗时，极易发生绿脓杆菌感染。临床上绿脓杆菌常可引起尿路感染、烧伤创面及褥疮感染、败血症和肺部感染等。绿脓杆菌对抗菌药物存在天然或获得性耐药性，治疗难度较大，不应被忽视。基于此，本文从绿脓杆菌的流行病学趋势、耐药机制及其治疗对策进行阐述，以期为临床上控制绿脓杆菌感染提供参考。

1 绿脓杆菌的流行病学趋势

从生物学角度看，绿脓杆菌的微生态特征是绿脓杆菌感染流行的生物学基础，主要表现在绿脓杆菌广泛分布于潮湿环境并能长期生存于其中，但在干燥环境中其生存能力明显下降。绿脓杆菌的致病表现于其黏附于黏膜或异物上的能力较强，可在菌落表面形成非特异通透性降低的生物膜，导致抗菌药物难以渗入其中而难以发挥抗菌作用。此外，绿脓杆菌具有多种耐药机制特征，目前已成为医院感染的主要致病菌，约占我国医院感染病例数的11.1%～24.5%，居第2—3位[1]。也有研究结果显示，假单胞菌在医院感染标本中居首位(约占25.3%)，其中以铜绿假单胞菌为主，且分布广泛、耐药情况严重[2]。一份覆盖国内27家三级医院的多重耐药绿脓杆菌流行病学调查结果显示，多重耐药绿脓杆菌由不同基因背景进化而来；同时，根据现有的菌落非纯系繁殖和医院爆发情况，建议加强现有的感染控制措施[3]。国外报道，绿脓杆菌感染占医院感染病例数的10%～31.5%，居病原菌之首。绿脓杆菌为引起呼吸机相关性肺炎的革兰阴性菌中的第二大病原菌，以及引起败血症、尿路感染和外科伤口感染的第三或第四大病原菌[4]。一份覆盖美国35年(1966—2011年)43次医院内爆发性传染的Meta分析结果显示，由绿脓杆菌引起的医源性肺炎死亡病例数达1 400人/年[5]。另有流行病学研究结果显示，重症监护病房患者绿脓杆菌检出率达4.0%，肺炎患者中绿脓杆菌是检出最频繁的革兰阴性菌[6]。由此可见，由于绿脓杆菌野生菌株和耐药菌株的高流行性和致病性导致获得性感染而带来的严重公共卫生负担，应引起重视。

2 绿脓杆菌的耐药机制

随着抗菌药物的广泛应用，铜绿假单胞菌的耐药现象日趋严重，并且出现多重耐药甚至泛耐药菌株，显著增加了临床治疗的难度。随着其临床分离率的不断提高，绿脓杆菌逐渐成为医院重点监测的细菌之一。铜绿假单胞菌的耐药机制非常复杂，单一机制难以解释其耐药表型，对多种抗菌药物表现出固有或获得性多重耐药性，临床治疗铜绿假单胞菌感染非常困难。究其原因，主要由外膜蛋白的缺失造成绿脓杆菌的外膜通透性降低，对小分子的穿透率仅为其他革兰阴性菌(如大肠杆菌)的0.2%～1%[7]；当绿脓杆菌与抗菌药物接触后，可产生抗菌药物的修饰酶(如青霉素水解酶)；降低抗菌药物作用位点的敏感性；通过缺失孔道蛋白降低抗菌药物的通透性等原因造成。一般认为前两者具有协同作用[8]。近年来研究结果显示，绿脓杆菌存在外排各种物质的复杂主动排出系统，这在绿脓杆菌的多重耐药性中起着极其重要的作用。该外排系统是单基因编码的抗1种或1类抗菌药物的“单”耐药系统，由1个操纵子调控，具有耐多种不同抗菌药物的能力，由连接蛋白、转运蛋白和外膜通道等3个亚单位构成。文献报道，绿脓杆菌存在MexAB-OprM、MexCD-OprJ和MexEF-OprN等外排系统，其中，MexAB-OprM是唯一能在野生菌株中表达的外排系统，其在绿脓杆菌的多重耐药中起着主要作用[9-12]。由于绿脓杆菌对多种结构抗菌药物耐药，目前尚未发现作用于氟喹诺酮类、四环素类等抗菌药物的钝化酶，因此，绿脓杆菌的广谱耐药性是生物膜屏障与主动排出系统共同作用的结果。综合来看，绿脓杆菌的耐药性更偏重于多种途径联合发挥作用。

3 绿脓杆菌的治疗对策

目前，临床上针对绿脓杆菌感染，常以青霉素类、第3或4代头孢菌素类、第3或4代氟喹诺酮类抗菌药物治疗为主，而且以联合用药和交替用药的效果为佳。但由于高效抗菌药物的广泛使用以及少数抗菌药物的滥用，绿脓杆菌呈现出多重抗药性，可导致难以治愈的严重感染[13]。绿脓杆菌对多种抗菌药物尤其是β-内酰胺类抗菌药物均表现出较强的耐药性，且呈逐年上升趋势。绿脓杆菌对亚胺培南的耐药率最低。亚胺培南可与多种青霉素结合蛋白结合，抑制细菌细胞壁的合成，导致细胞溶解和死亡，且其对β-内酰胺酶稳定，是治疗绿脓杆菌重症感染的首选药物之一，但由于其在临床的大量使用，其耐药率也逐年上升；阿米卡星对绿脓杆菌产生的钝化酶较为稳定，绿脓杆菌对其的耐药率<20%，所以治疗绿脓杆菌重症感染应考虑β-内酰胺类抗假单胞菌药与氨基糖苷类抗菌药物联合应用；头孢他啶因对多种β-内酰胺酶稳定，在第3代头孢菌素中其抗绿脓杆菌活性最强，绿脓杆菌对其的耐药率为30.8%，故其可作为治疗绿脓杆菌感染的有效药物；而绿脓杆菌对头孢噻肟的耐药率高达95%，头孢噻肟已不适合临床治疗的需要[14]。面对绿脓杆菌多重耐药性的问题，有研究采用外排泵抑制剂协助抗菌药物治疗铜绿假单胞菌感染，测量左氧氟沙星的最小抑菌浓度，发现加入外排泵抑制剂后，本身耐左氧氟沙星的铜绿假单胞菌株的耐药性下降至原来的1/8，而外排泵过量表达的耐药株的耐药性下降至原来的1/64～1/32。值得一提的是，联用外排泵抑制剂还可以降低耐药菌株的出现频率[15]。目前，绿脓杆菌中的外排泵抑制剂(Mex泵抑制剂)主要分为广谱泵抑制剂和MexAB-OprM泵的特异性抑制剂等2种。广谱泵抑制剂主要针对MexAB-OprM、MexCD-OprJ、MexEF-OprN和MexXY-OprM这4种外排泵引起的耐药产生对抗作用，能够增加这4种外排泵的抗菌药物底物敏感性，对β-内酰胺酶及氨基糖苷类抗菌药物起效甚微，而MexAB-OprM泵的特异性抑制剂可以解决这个问题[16]。

4 结论

综上所述，绿脓杆菌耐药是多种耐药途径共同作用的结果，尽管当前抗菌药物可选择性很多，但针对绿脓杆菌多重耐药并无疗效更好的药物。具体选择哪种或哪类药物，临床用药还是以细菌培养和药物敏感性试验结果为重要依据。绿脓杆菌感染多属继发性感染，急性绿脓杆菌性肺炎多继发于败血症，慢性绿脓杆菌呼吸道感染则多是对流感杆菌或肺炎球菌等感染过度使用抗菌药物后引起的二重感染。由绿脓杆菌引起的医源性血液感染和肺炎会极大增加病死率，并、且会延长住院时间、增加医疗负担。因此，加强绿脓杆菌耐药性监测、指导临床医师合理使用抗菌药物以减少耐药菌株的产生尤为重要。

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国家自然科学基金资助项目(No.81342571)；国家重大新药创制专项(No.2015ZX09J15102-004)

R978.1

A

1672-2124(2016)11-1460-02

2016-08-29)

*在读硕士研究生。研究方向：中药理论与应用。E-mail：18782976939@163.com

#通信作者：主任药师，博士，研究员。研究方向：中药药理学。E-mail：zhaoyl2855@126.com