第六节 耐碳青霉烯类药物肠杆菌感染
肠杆菌科细菌是广泛存在于水、土壤和蔬菜中的革兰阴性杆菌，是人和动物肠道的正常菌丛，是医院感染中常见的条件致病菌，可引起肺炎、心内膜炎、皮肤软组织感染、腹腔感染、关节炎、骨髓炎、尿路感染和菌血症等。碳青霉烯类抗生素是治疗多重耐药革兰阴性杆菌的主要抗菌药物。碳青霉烯类抗菌药物对绝大多数由质粒或染色体介导的β内酰胺酶都有较高的稳定性，是目前使用的抗生素抗菌谱最广、抗菌活性最强、具有快速杀菌作用的一类抗生素，尤其是作为治疗耐β内酰胺酶菌株（ESBLs）肠杆菌菌科细菌感染的一线用药，随着碳青霉烯类抗生素的大量使用，导致革兰阴性杆菌对碳青霉烯类抗生素耐药也越来越多。
肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药机制如下：
（一）水解碳青霉烯类抗菌药物的碳青霉烯酶
是指对亚胺培南或美罗培南等碳青霉烯类抗生素有较强水解作用的一类β内酰胺酶。现已发现的碳青霉烯酶属于Ambler分子分类中的A、B、D类。B类酶以锌离子为活性中心，因此又称为金属β内酰胺酶。A、D类为丝氨酸酶，A类碳青霉烯酶包括SME、NMC-A、IMI、KPC、GES、SFC和SHV等，A类碳青霉烯酶均为青霉素酶，对亚胺培南的水解活性强于美罗培南，能引起青霉素类、氨曲南及碳青霉烯类抗菌药物耐药，少部分不能水解三代头孢菌素，能被酶的抑制剂克拉维酸所抑制，而不被依地酸（EDTA）抑制；D类碳青霉烯酶有OXA，其主要见于不动杆菌属，引起肠杆菌科细菌耐药的D类酶主要为OXA-48。这两类酶对碳青霉烯类药物的水解活性一般较低，主要通过质粒及整合子在菌株之间播散。B类碳青霉烯酶（金属酶）包括IMP、VIM、SPM、GIM、SIM、SFO和NDM-1等，金属酶基因通常位于染色体上或质粒上，大部分由Ⅰ类整合子介导传播，产金属酶的菌株表现为对碳青霉烯类抗菌药物耐药，而对氨曲南敏感，此酶不能被酶的抑制剂如克拉维酸、他唑巴坦、舒巴坦抑制，但能被EDTA、金属离子及某些巯基化合物等二价阳离子螯合剂所抑制。近年来，产金属酶的革兰阴性杆菌有逐年上升的趋势，且常有新基因被发现，尤其是2010年8月份报道的在新德里发现的Ⅰ型新德里金属蛋白酶（New Delhi metallop rotease-1，NDM-1），受到全世界科学家和公众的关注，NDM-1基因主要由质粒介导实现跨菌种之间传播，最初报道发现有产NDM-1酶菌株的国家主要为印度、巴基斯坦、英国、孟加拉国，随后美国、澳大利亚、荷兰、法国、奥地利、德国、加拿大、日本、肯尼亚，以及中国大陆、中国香港和中国台湾也分离到携带blaNDM-1的菌株。2010年10月26日中国CDC在通报会上通报检出2株产NDM-1屎肠球菌，菌株分离自宁夏某县医院的2例新生儿粪便标本，肠球菌中发现NDM-1酶在全球尚未见报告。产生NDM-1的菌株通常对临床常用的绝大部分抗菌药物耐药，仅对多黏菌素和替加环素有较好的敏感性。
（二）抗菌药物渗透障碍
外膜蛋白的缺失或数量的减少并伴有高表达β内酰胺酶的产生细菌产生耐药性的机制之一是抗菌药物渗透障碍。对革兰阴性菌而言，外膜通透性对药物进出菌体至关重要。膜上有亲水性的药物通过蛋白称外膜蛋白OMP，主要有两种，分子质量较大的为OMPF，分子质量较小的为OMPC，外膜蛋白的缺失或数量的减少均可以导致细菌耐药性的发生。高产AmpC酶合并外膜蛋白缺失引起阴沟肠杆菌对碳青霉烯类药物的耐药已见报道。IMP联合外膜蛋白的缺失也可导致阴沟肠杆菌对厄他培南耐药以及对亚胺培南和美罗培南敏感性的减低。
（三）耐药基因的突变
频繁点突变和插入序列阻断编码序列导致过早翻译终止和在启动序列的点突变也可能影响转录，从而导致对碳青霉烯类抗生素耐药，如pHRP317含有XSm/Sp基因盒的SmaⅠ-KpnⅠ基因片段被pSHA4含有亚碲酸钾耐药基因盒TeR的NruⅠ-KpnⅠ基因片段所替代，最终产生p317tel，p317tel可以导致细菌耐药。
（四）药物作用靶位的改变
碳青霉烯类抗生素对革兰阴性杆菌的作用主要是能与革兰阴性菌的青霉素结合蛋白1和青霉素结合蛋白2结合，从而导致细菌细胞的延长和溶解。如青霉素结合蛋白结构发生改变以致碳青霉烯类抗生素不能与之结合或亲和能力下降，而产生耐药。如阴沟肠杆菌中由于碳青霉烯类抗菌药物与PBP的亲和性降低而致对碳青霉烯类抗生素耐药的报道。
（五）多药外排泵的增多及高表达
外排泵属于AcrAB-TolC家族，在许多临床肠杆菌中被发现，也是其多重耐药表型的主要因素。外排泵可能和由于外膜孔蛋白缺失所引起的大量药物吸收减少同时发生，最终导致细菌对碳青霉烯类抗生素耐药。
