鮑曼不動桿菌耐藥機制的研究進展
【摘要】鮑曼不動桿菌引起的醫院和社區感染日益增多且耐藥性嚴重，給臨床治療帶來嚴重挑戰。它有多重耐藥機制，現已出現泛耐藥蔭株。其在世界各地的蔓延已對全球構成威脅。本文對近年來國內、外有關不動桿菌的耐藥機制相關資料進行歸納，以期根據耐藥機制，采取相應的措施，控制醫院感染，抑制不動桿菌感染的蔓延。
? ? ? ?【關鍵詞】鮑氏不動桿菌；抗藥性．； 交叉感染
?
? ? ? ?鮑曼不動桿菌是醫院和社區感染的重要病原菌。其感染的危險因素包括危、急、重癥患者。功能低下。用廣譜抗菌藥物或皮質類固醇治療、器官插管、長時間的機械通氣等。不動桿菌屬對濕熱、紫外線、化學消毒劑和外界環境有較強抵抗力。該菌可引起血流感染、肺炎、軟組織或傷口感染、插管相關感染、尿路感染等。感染的致死率可達30%，是危、急、重癥感染者的重要殺手。
? ? ? ?鮑曼不動桿菌易發生多重耐藥且已出現泛耐藥菌株，已有“革蘭陰性桿菌中的MRSA”之稱。其耐藥機制復雜且多種耐藥機制共存。大體上包括：1)設菌的基因組較大，可容納下眾多的攜有多種耐藥基岡的移動元件，如質粒、整合子、轉座子、插入序列等。2)膜耐藥。如外膜蛋白丟失從而造成通透性下降以及主動外排系統形成使細菌內有效濃度減少。3)細菌形成的生物被膜的耐藥屏蔽作用。4)藥物靶位如青霉素結合蛋白(PBPs)的變異導致與藥物親和力降低。5)產生多種滅活酶，如β-內酰胺酶中的金屬酶、AmpC酶、碳青霉烯酶、超廣譜β-內酰胺酶等。氨基糖苷類修飾酶、氯霉素水解酶以及氟喹諾酮類耐藥基因。多重耐藥株均為數種機制共存。現就此方向的進展綜述如下。
鮑曼不動桿菌的基因組較大：可容納多種耐藥基因移動元件
? ? ? ?近期測得該菌的基因組為3.98 Mb，有3830個開發讀碼框架，易于接受外源性基因。這使得此菌對環境有極強的適應性且可容納大量攜有的耐藥基因移動元件。以I 類整合子最為常見。在整合子5’保守端有編碼整合酶基因及啟動子，中間的基因盒可攜多種不同性質的耐藥基因。可導致多重耐藥。3’端為sul I (耐磺胺基因)和qacE△1(耐消毒劑耐藥基因)。細菌獲得qacE△1基因并表達可將季銨類化合物(如新潔爾滅、苯扎溴銨、苯扎氯銨、度水芬)、雙胍類化合物(洗必泰等)、腙類化合物、堿性染料等排出菌體。周月清等等檢測鮑曼不動桿菌qacE△1基因的攜帶率為90.0%。
? ? ? ?國外的研究表明，鮑曼不動桿菌的基因組中有AbaR1耐藥島，含45個耐藥基因。一株多重耐藥株的耐藥島有74個耐藥基因，其中含32個外排基因。已在此菌中發現轉座子攜帶的I 類整合子，也發現菌中的插入序列IS Abal，可過表達Ampc 酶和OXA 51/69酶。鮑曼不動桿菌較大的基因組是其易出現多重耐藥的結構基礎。
產生多類藥物的滅活酶或修飾酶
? ? ? 1．β-內酰胺酶 ?此菌具有或可獲得編碼各類β-內酰胺酶的基因：1)A類酶：此菌可產生以TEM-1酶為代表的多種超廣譜酶，以CTX-M-2為代表的CTX-M型酶。以SHV-12為代表的SHV酶。常見的酶還包括SHV-12、PER-1、VEB-1等，多為超廣譜酶。國內外報道已很多，不再贅述。2)B類酶：主要為耐碳青霉烯的金屬酶(MBLs)。此酶的活性依賴鋅離子的存在，故名金屬酶。IMP類金屬酶在此菌中已發現有IMP-1、IMP-2、IMP-4、IMP-6、IMP-6。此外還發現有VIM-2型種SIM-1型金屬酶等。3)C類酶：代表酶為不動桿菌來源的頭孢菌素酶(acinetobacter-derived cephalosporitinases，ADCs)，另外還有DHA-1型酶等。侯天文等等發現此菌攜有blaDHA-1基因，同時還有bla TEM-1型基因。其DⅡA-1型AmpC 酶是一種質粒介導的頭孢菌素酶，與摩氏摩根菌染色體AmpC 酶氨基酸序列一致率達98.17%～99.10%。首次發現的產DHA-1型AmpC 酶細菌是1992年自沙特阿拉伯Dhaham 醫院一個患者大便標本中分離的腸炎沙門菌。產質粒介導的AmpC 酶革蘭陰性桿菌臨床可選用第4代頭孢菌素和碳青酶烯類藥療。4)D類酶：即Bush分類的2D類酶。OXA-23型酶是第1個從鮑曼不動桿菌中分離出來的D類碳青霉烯酶blaOXA-23基因位于質粒或者染色體上。目前在耐碳青霉烯的鮑曼不動桿菌中已經發現了20余種OXA酶，主要有位于質粒的OXA-23、OXA-58，位于染色OXA-24、OXA-25、OXA-26、0XA-40和可自然出現的類似OXA-51/69酶的OXA-64、OXA-65、OXA-66、OXA-68、OXA-70、OXA-71、OXA-78、OXA-79、OXA-80、OXA-82，并且新的酶仍不斷被發現。OXA酶首先與藥物底物相互作用形成復合體或組成一個短暫的酰基酶中問體，繼而γ-O絲氨酸位點攻擊β-內酰胺環碳酰基的碳原子，隨后中間體迅速脫酰基化釋放出完整的酶和一個開環的產物。據錢潔等分析，OXA-23不是導致鮑曼不動桿菌耐碳青霉烯的唯一因素，而是由多種碳青霉烯酶共同作用并聯含其他機制(例如外排泵的過度表達、外膜蛋白的變異引起的藥物通透性降低)共同導致的高水平耐藥。
? ? ? ?2．氨基糖苷類修飾酶(AMEs) ? AMEs分為乙酰轉移酶(AAC)、核苷轉移酶(ANT)和磷酸轉移酶(APH)3大類共50余種，可修飾氨基糖苷類的特定基團，降低或喪失對靶似核糖體的親和力。此類基因借助于整合子、轉座子、質粒等可移動性遺傳元件在同種或不同種細菌間傳播。酶的修飾作用導致了高水平耐藥。現已從鮑曼不動桿菌中檢出aac(3)-I、aac(3)-Ⅱ，aac(3)-Ⅲ、aac(3)-Ⅳ、aac(6’)-I、aad A1、aad B、ant(2”)-I、ant(3“)-I、aph A1、aph A6等多種修飾酶基因。多為數種基因同時存在。不同國家和地區細菌的修飾酶基因分布有很大差異，如美國以ant(2”)、aac(3)、aac(6’)最為常見，而日本則以aac(6’)多見。氨基糖苷類抗菌藥物與β-內酰胺類藥物合用過去曾作為治療此菌感染的一線藥物。然而近年國內的分子生物學研究發現。它可以通過獲得氨基糖苷類修飾酶免受氨基糖苷類藥物攻擊。
? ? ? ?3．四環素的耐藥酶 ?此菌耐四環素的基因TetA和TetB基因與它的外排作用有關。它的TetM基因有保護核糖體免受四環索類藥物攻擊的作用，可同時使多西環素，米諾環素失效。新型四環素類藥物Tigecycline可抵抗酶的作用，是對抗此菌有希望的藥物。
? ? ? ?4．氯霉素酰基轉移酶(catB) ? 可鈍化氯霉素而且氯霉索外排基因(cmll)可增強外排泵的作用，從而造成對氯霉素的耐藥。據史偉峰等報道，該院鮑曼不動桿菌對氯霉素的耐藥率高達92.7%。
喹諾酮類藥物的耐藥機制
? ? ? ?以DNA旋轉酶A亞單位基因(gyrA)及拓撲異構酶Ⅳ的C亞單位基因(parC)發生突變為重要途徑。史偉峰等研究表明20株對環丙沙星耐藥的鮑曼不動桿菌gyrA密碼子均由TCA→TTA，使氨基酸由Ser83→Leu。氟喹諾酮類藥物作用于細菌的DNA回旋酶(Ⅱ型拓撲異構酶)和Ⅳ型拓撲異構酶，阻斷了細菌的生長和分裂，起到殺菌作用。當編碼DNA回旋酶gyrA基因和編碼Ⅳ型拓撲異構酶的parC 基因發生突變時，細菌產生耐藥。GyrA的基因突變多數發生在氨基酸密碼子第67～106位，因此該區也被稱為喹諾酮耐藥決定區(QRDR)。國內對喹諾酮類藥物的耐藥機制研究大多集中在gyrA基因突變。而對parC 基因突變較少報道。gyrA基因突變發生的確切順序各家報道不一，其中gyrA的Ser83→Leu是公認的第1個突變點。在研究中發現，所有耐藥株除存在該位點突變外，還存在Ala88→Thr 新突變點；在parC 的測序分析中，未發現Ser80→Let突變。
生物被膜的藥物屏蔽作用
? ? ? ?細菌生物被膜(BBF)是細菌為適應自然環境、有利于生存而特有的生命現象，系指細菌吸附于惰性物體如生物醫學材料或機體黏膜表面后，分泌多糖基質、纖維蛋白、脂蛋白等多糖蛋白復合物，使細菌相互粘連并將其自身克隆聚集纏繞其中形成的膜樣物。其中的藻酸鹽多糖可吸附部分抗菌藥物；同時，許多易于固定在BBF多糖蛋白復合物上的細菌產生的水解酶等也吸附其上而水解或鈍化一部分抗菌藥物，從而使滲入菌體的抗菌藥物明顯減少，達不到抑菌、殺菌濃度，而使藥物失效。另外，多糖蛋白復合物還可以延緩大多數抗菌藥物的擴散。有研究表明，某些抗生索可誘導BBF內細菌產生β-內酰胺酶的水平顯著升高，而使細菌顯示出高度的耐藥性。鮑曼不動桿菌可形成生物膜，使其耐藥性增強。14和15元環大環內酯類藥物如克拉毒索、羅紅霉素、地紅毒素、氟紅霉素、阿奇霉索等可抑制生物膜的形成，可提高喹諾酮類藥物劉BBF的滲透性和對被膜下細菌的殺菌活性。
藥物作用靶位的改變和外膜蛋白的缺失
? ? ? ?已有研究表明鮑曼不動桿菌膜上的青霉素結合蛋白(PBPs)可因基因變異而改變，如PBP2的表達減低，使青霉素和頭孢類藥物無結合位點而難以進入菌體。對多重耐藥的鮑曼不動桿菌研究發現其可有22、33、37、44、47、43 kDa的外膜蛋白缺失。這類耐藥機制常與其他機制共同形成多重耐藥。
外排系統的重要作用
? ? ? ?鮑曼不動桿菌可形成藥物的外排泵使進入菌體的藥物濃度明顯減低而失效。外排系統(acinctobacter drug cfflux，Adc)就是由不動桿菌發現的。此菌的外排泵以Adc ABC為主。其結構與耐藥結節分化(resistance nodulation division，RND)的三聯多藥外排系統相似，由AdeA(ORF4)，AdeB(ORF5)，AdeC(ORF6)組成，分別位于細菌的細胞膜內、膜上和膜外。此系統可排出多種底物，有氨基糖甙類、氟喹諾酮類、四環素類、米諾霉素、氯霉素、紅霉素、甲基芐胺啼啶等。但對利福平、磺胺、阿莫西林、頭孢他啶沒有排除作用。此外。還發現有AdeDE系統，可使對喹諾酮類、啞胺培南、慶大霉素、奈替米星、阿米卡星等的敏感性減低。日本發現此菌的AdeM系統可能是多藥及毒物外排(multidrug and toxic compound extrusion，MATE)系統的成員，可使對喹諾酮類、慶大霉索、柔紅霉素、阿霉素等的敏感性減低。另有發現AbxM外排系統的報道。
? ? ? ?鮑曼不動桿菌如此復雜的耐藥機制常使臨床對感染者，尤其是重癥患者可選用的藥物非常有限。常用藥物包括阿米卡星、亞胺培南、美羅培南、頭孢他定和喹諾酮類。曾有的推薦治療方案包括：單用美羅培南或亞胺培南；聯合使用喹諾酮類種阿米卡星；或聯合使用喹諾酮類和頭孢他定。多黏菌素是治療鮑曼不動桿菌感染的有效藥物。但因其腎毒性和神經毒性而限制了臨床應用。Tigecycline可能是一種有希望的藥物。
? ? ? ?對于泛耐藥株，在體外的抑菌試驗證明多黏菌素和亞胺培南及與利福平間有協同作用，此三者合用也有協同作用。黏菌素與利福平間，亞胺培南與氨芐西林-舒巴坦間、利福平與氨芐西林-舒巴坦間有協同作用，可依患者情況選用。在臨床上以用利福平與黏菌素并用較多。
作者信息： 李新1 綜述 ?王金良2 審校
1.天津中醫大學附屬第一醫院 2.天津市公安醫院
