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编号:10241703
肺炎克雷白菌的耐药性研究
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1990年第2期
     作者:江华 汪复 刘裕昆 戴自英

    单位:(上海医科大学华山医院抗生素研究所 200040)

    关键词:肺炎克雷白杆菌;药物耐受性;抗生素类

    中华医学杂志900212

    提要 对我院1985年12月至1986年11月间分离的97株肺炎杆菌进行了耐药性调查。全部菌株对氨苄、羧苄青霉素均耐药,对头孢噻肟和丁胺卡那霉素均敏感。院内菌株对氯霉素、磺胺药、复方新诺明、卡那霉素、庆大霉素、妥布霉素等的耐药率较院外菌株高(P<0.05),多重耐药菌株亦较多见。根据对11种氨基糖甙类抗生素的耐药谱,96株肺炎杆菌可分为产AAC(3)-Ⅱ氨基糖甙类钝化酶(45株)、产AAC(3)-Ⅱ和AAC(6')-Ⅰ钝化酶(2株)和不产酶(49株)三类。结合实验结果,对肺炎杆菌感染的抗菌药物治疗进行了讨论。
, 百拇医药
    肺炎克雷白菌(下称肺炎杆菌)已成为医院内感染的重要致病菌,而且它往往是耐药质粒的携带菌种[1],可将耐药质粒传递给其他菌种使之成为多价耐药菌。因此,对肺炎杆菌的耐药性调查对于正确选用抗菌药物和控制院内耐药菌感染的流行都有重要价值。为此,我们收集华山医院1985年12月至1986年11月分离的肺炎杆菌97株,进行了细菌耐药谱测定和耐药机理研究,现将结果报道如下。

    材料和方法

    1. 菌株来源1985年12月1日至1986年11月30日自我院住院病人各种体液标本中共分离得到肺炎杆菌117株,所有菌株均经API-20E系统重新鉴定。复习117株菌中97株菌之宿主住院病史,根据美国疾病控制中心(CDC)制定的标准,97株菌中22株(22.7%)属院外菌株,75株(77.3%)属院内菌株。

    2. 药敏测定 按NCCLS纸片法(Kirbybauer)测定,所用MH(Mueller-Hinton)培养基及药敏纸片由美国BBL公司供应,并依照纸片使用说明作出判断。
, 百拇医药
    3. 对氨基糖甙类抗生素耐药机理研究以微量板双倍稀释法测定96株(1株在实验过程中死亡)肺炎杆菌对庆大霉素(Gentamicin)、妥布霉素(Tobramycin)、丁胺卡那霉素(Amikacin)、双去氧卡那霉素(Dibekacin)、Sch21420、福提霉素(Fortimicin)、阿普拉霉素(Apramycin)、乙基西梭霉素(Netilmicin)、Sch 22591、Sch21561、Sch21562等11种氨基糖甙类抗生素的敏感性。无细胞生长的抗生素最低浓度为该药的最低抑菌浓度(MIC)。

    4. 统计及数据分析 用美国哈佛医学院微生物科代编顺序在IBM PC/XT电子计算机上处理分析。显著性检验以卡方检验为主。

    结 果

    一、97株菌的药敏情况(表1)

    肺炎杆菌对氨苄青霉素和羧苄青霉素的耐药率达100%。院内菌株对头孢噻吩的耐药率也达34.7%,但与院外菌株比较差异并无显著性(P>0.05)。肺炎杆菌对头孢噻肟的敏感率很高,未发现有耐药菌株。
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    在氨基糖甙类抗生素中,院内菌株对卡那霉素、庆大霉素、妥布霉素的耐药率均在50%左右(48~52%),而院外菌株的耐药率仅13.6~22.7%,两者差异有显著意义(P<0.05)。无论院内院外株对丁胺卡那霉素均很敏感,无耐药菌出现。

    表1 院内院外菌株的药敏比较 抗菌药物

    院内菌株(n=75)

    院外菌株(n=22)

    耐药

    %

    耐药

    %

    氨苄青霉素

    75
, 百拇医药
    100.0

    22

    100.0

    羧苄青霉素

    75

    100.0

    22

    100.0

    四环素

    50

    66.7

    12

    54.5
, 百拇医药
    磺胺甲噻二唑

    47

    62.7

    7

    31.8

    氯霉素

    46

    61.3

    7

    31.8

    链霉素

    41

    54.7
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    7

    31.8

    卡那霉素

    39

    52.0

    3

    13.6

    庆大霉素

    39

    52.0

    5

    22.7

    妥布霉素
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    36

    48.0

    5

    22.7

    复方新诺明

    36

    48.0

    4

    18.2

    头孢噻吩

    26

    34.7

    4
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    18.2

    头孢噻肟

    0

    0

    0

    0

    丁胺卡那霉素

    0

    0

    0

    0

    院内院外菌株对四环素的耐药率均很高,但对氯霉素、磺胺甲噻二唑及复方新诺明的耐药率均以院内菌株显著为高(P<0.05)。
, 百拇医药
    由于所有肺炎杆菌对氨苄青霉素和羧苄青霉素耐药,因此我们在考察菌株的耐药谱时将这两种耐药略去,共发现32种不同的耐药谱,耐8种以上抗菌药物的菌株绝大多数为院内菌株,11株同时耐9种抗菌药物的菌株全部为院内菌株,且耐药谱一致(表2)。值得注意的是,耐庆大霉素株均为耐5种以上抗菌药物的多价耐药株。

    从耐药株的病房分布看(表2),心脏及消化系统疾病病房的菌株仅对四环素和/或氯霉素耐药,对氨基糖甙类及磺胺均不耐药。而多价耐药株(耐5种以上)多分布在神经外科、普外科及血液病房中。表2 97株肺炎杆菌的耐药谱及其分布 耐药种数

    院外菌株数

    院内菌株数

    病房分布

    主要耐药谱

    1
, 百拇医药
    8

    10

    内科(心脏、消化)

    T

    2

    1

    6

    内科,普外

    TC/TS

    3

    1

    3

    内科(肾脏)

, 百拇医药     TUX/TCH

    4

    1

    7

    神外,普外

    TCUS/TUXH

    5

    0

    3

    神外,普外

    CUXGB

    6

    1

, 百拇医药     3

    神内,皮肤

    TCUSGB

    7

    1

    7

    神外

    TCUSKGB

    8

    3

    15

    神外,普外

    TCUXSKGB/CUXHSKGB
, 百拇医药
    9

    0

    11

    普外,内科(血液)

    TCUXHSKGB

    注:T=四环素,C、=氯霉素,U=磺胺甲噻二唑,X=复方新诺明 H=头孢噻吩 S=链霉素 K=卡那霉素,G=庆大霉素 B=妥布霉素

    二、对氨基糖甙类抗生素耐药机理的分析

    根据菌株对各种氨基糖甙类抗生素的敏感性不同,可将96株肺炎杆菌分成三种不同类型(表3)。

    表3 96株肺炎杆菌对各种氨基糖甙类的敏感性(μg/ml) 药物*
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    第一类(n=45)

    第二类(n=2)

    第三类(n=49)

    平均MIC

    MIC50

    MIC90

    平均MIC

    MIC50

    MIC90

    平均MIC

    MIC50
, 百拇医药
    MIC90

    AMK

    0.97

    1

    1

    2

    1

    4

    1.17

    1

    2

    APR

    2.48
, 百拇医药
    2

    4

    8

    4

    16

    2.81

    2

    8

    DKB

    38.50

    64

    128

    >128

    >128
, 百拇医药
    >128

    0.73

    0.5

    2

    FOR

    3.08

    4

    4

    5.66

    4

    8

    2.97

    4

, 百拇医药     4

    GEN

    >128

    >128

    >128

    >128

    >128

    >128

    0.34

    0.5

    0.5

    NET

    36.2
, 百拇医药
    32

    64

    64

    64

    64

    0.49

    0.5

    1

    TOB

    28.3

    32

    64

    90.5

, 百拇医药     64

    128

    0.41

    0.5

    1

    Sch21420

    0.76

    1

    1

    1.41

    1

    2

    0.86

, 百拇医药     1

    2

    Sch22591

    2.52

    2

    4

    64

    32

    128

    0.51

    0.5

    1

    Sch21561

, 百拇医药     >128

    >128

    >128

    >128

    >128

    >128

    3.38

    4

    8

    Sch215621

    >128

    >128

    >128
, 百拇医药
    >128

    >128

    >128

    4.54

    8

    16

    注: AMK=丁胺卡那霉素,APR=阿普拉霉素,DKB=双去氧卡那霉素,FOR=福提霉素,GEN=庆大霉素,NET=乙基西梭霉素,TOB=妥布霉素

    第一类45株,这类菌株对庆大霉素、妥布霉素、双去氧卡那霉素、乙基西梭霉素及其衍生物Sch21561、Sch21562均呈高度耐药,这6种抗生素对这类菌株的平均MIC显著高于第三类菌株(P<0.01),而丁胺卡那霉素、Sch21420、Sch22591、福提霉素、阿普拉霉素的平均MIC则与第三类相似(P>0.05)。由于前6种氨基糖甙类抗生素在2-脱氧链霉胺环的3位上都有可被乙酰转移霉AAC(3)-Ⅱ乙酰化的氨基,所以我们推测这一类菌株可能产生AAC(3)-Ⅱ氨基糖甙类钝化酶。丁胺卡那霉素和Sch21420在1位上连有较大的4-氨基-2-羟基或3-氨基-2-羟基丙酸基团,由于空间位阻可保护3位氨基不被乙酰化;Sch22591是西梭霉素的表型异构体,对AAC(3)-Ⅱ的敏感性降低;福提霉素、阿普拉霉素与庆大霉素等在结构上有根本差别,也不被该酶乙酰化,困此表现出抗菌活性。
, 百拇医药
    第二类菌株仅2株,其耐药谱除与第一类相似外,对Sch22591也显著耐药,对丁胺卡那霉素的敏感性略有降低,提示这两株菌除可能产生AAC(3)-Ⅱ外,尚可产生AAC(6')-Ⅰ,使Sch22591和丁胺卡那霉素的6'位氨基乙酰化而抗菌作用降低。

    第三类49株,因这类菌株对庆大霉素、妥布霉素、乙基西梭霉素及双去氧卡那霉素均敏感,且上述各药的平均MIC比丁胺霉素及Sch21420等要低1~2个稀释度,系不产生乙酰转移酶的菌株。

    96株菌中74株院内菌株,院内菌株产氨基糖甙类钝化酶者41株,占55.4%,22株院外菌株中产酶者6株,占27.3%,前者的产酶率较后者显著为高(P<0.01),但产酶的类型无明显差异。

    讨 论

    肺炎杆菌常带有染色体介导的β内酰胺酶[2],对氨苄青霉素和羧苄青霉素耐药,这种耐药性在院内外菌株间无差别,且耐药程度较高。肺炎杆菌还可同时带有质粒介导的β内酰胺酶[2],因而对头孢噻吩等第一代头孢菌素耐药,这类菌株对氨苄青霉素或羧苄青霉素的耐药程度更高。实验结果发现对头孢噻吩的耐药性在院内外菌株间无差别,推测这种耐药质粒并非仅存在于院内菌株中。
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    细菌对氨基糖甙类耐药的一个重要机理为钝化酶的产生,钝化酶可分为乙酰转移酶(AAC)、磷酸转移酶(APH)和核苷转移酶(ANT)三种,三者分别使氨基糖甙类一定位置的氨基乙酶化、羟基磷酸化和羟基核苷化[3,4]。乙酰转移酶又可分为AAC(3)-Ⅰ、AAC(3)-Ⅰa、AAC(3)-Ⅱ、AAC(2')和AAC(6')-Ⅰ及AAC(6')-Ⅱ等6个亚组,分别使氨基糖甙类结构上的3位、2位或6'位上的氨基乙酰化[4]。因为此类酶的高度专一性,不同种的氨基糖甙类可由于某些结构部位取代基不同而对不同钝化酶的敏感性有所差异。Miller等[4]研究产生不同钝化酶的菌株对各种氨基糖甙类的敏感性,提出根据他们对至少6种氨基糖甙类(包括庆大霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、乙基西梭霉素及2'-N-乙基化和6'-N-乙基化的乙基西梭霉素)的耐药谱测定,可以区别出11种不同的产酶特性。

    上述调查表明,我院肺炎杆菌对庆大霉素的耐药率已超过50%,大大高于欧、美地区的菌株(20%以下)[5],同时对妥布霉素、乙基西梭霉素等耐药,推测耐药株均产生AAC(3)-Ⅱ 。。这种质粒介导的钝化酶的产生与抗生素的选择作用有关。本组中至少80%的病人用过庆大霉素。文献报道用同一方法调查智利菌株的产酶特性,发现90%以上革兰氏阴性杆菌均可产生AAC(3)-Ⅱ酶,而在该地区最常用的氨基糖甙类抗生素亦为庆大霉素;相反,日本则以卡那霉素最常用,临床分离菌株产生的钝化酶以ANT(2'')+AAC(6')为多见,占46.1%[6]。由此可见,抗生素的选择作用对菌株的产酶特性有显著影响,因此对国内临床分离的革兰氏阴性杆菌的产酶情况及抗生素应用的调查有重要意义。
, 百拇医药
    基于肺炎杆菌医院内及外菌株对抗菌药物敏感性的主要差别在庆大霉素、妥布霉素、卡那霉素和复方新诺明,而庆大霉素耐药株往往为多价耐药株,多价耐药菌在医院内各病房中的分布明显差异,提示对耐药菌进行耐药质粒的研究和传染源的追踪十分必要。

    根据肺炎杆菌的耐药情况,在处理院内肺炎杆菌感染或庆大霉素耐药株感染时以应用第三代头孢菌素或合用丁胺卡那霉素为佳。对于院外肺炎杆菌感染或庆大霉素敏感株所致感染,则仍可考虑庆大霉素或妥布霉素单用或合用头孢噻吩等第一代头孢菌素。

    参考文献

    1. Mayer KH. Review of Epidemic Aminoglycoside Resistance Worldwide. Am J Med 1986;80(suppl 6B):56.

    2. O'Brien TF. Resistance to Antibiotics in Clinical Isolates of Klebsiella pneumoniae. Infect Contl 1985;6:64.
, 百拇医药
    3. 戴自英,等. 临床抗菌药物学.第1版. 北京:人民卫生出版社,1985;82.

    4. Miller GH, et al. Survey of Aminoglycoside Resistance Patterns. Develop Industl Microbio 1980; 21:91.

    5. O'Brten. TF, et al. International Comparison of prevalance of resistance to antibiotics. JAMA 1978;239:1518.

    6. Shimizu K, et al Comparison of Aminoglycoside Resistance Petterns in Japan, Formosa and Korea. Chile and the United States. AAC 1985;28:282.

    (1989年1月12日收稿 同年7月26日修回), 百拇医药