重視「超級細菌」的檢測、預防和治療

——有關英國國家醫療服務系統（NHS）「超級細菌指南」的解讀和思考施毅南京軍區南京總醫院呼吸科（210002）Email：shiyi56@126.com【摘要】「超級細菌」是指對其有效治療藥物幾乎均耐葯的細菌，其中碳青黴烯類抗生素耐葯革蘭陰性桿菌是近年來臨床遇到的主要問題，加上抗菌藥物的不合理使用，使臨床治療更為困難。因此，應加強碳青酶烯酶的檢測和監測，預防產碳青酶烯酶細菌的產生和播散，正確地使用抗生素治療。其中非常重要是醫療機構管理層的參與，實驗室的質控，抗菌藥物的規範使用，和醫院感染的控制。【關鍵詞】β內醯胺酶；碳青黴烯酶；耐藥性；預防；治療CareonDetection,PreventionandTreatmentofSuperbugsTheterm「superbugs」referstomicrobeswithresistancetoalmostallantibioticsspecificallyrecommendedforthetreatment.KeyWords:β-lactamases;Carbapenemase;Drug-resistance;Prevention;TreatmentShiYiDepartmentofrespiratorydiseases,Nanjinggeneralhospitalofnanjingmilitarycommand,Nanjing210002,Jiangsu,China「超級細菌（superbugs）」引發的細菌耐葯已成為全球的熱點問題，不僅是醫務界關注，普通民眾也非常關心。新德里Ⅰ型金屬β內醯胺酶（NewDelhiMetallo-β-Lactamase，NDM-1）的出現再次向我們敲響了警鐘，應對和解決細菌耐葯問題已經刻不容緩。我們已知，碳青黴烯類（亞胺培南、美羅培南、帕尼培南、比阿培南、多利培南和厄他培南）抗生素在多重耐葯（包括產超廣譜β-內醯胺酶，ESBL）革蘭陰性桿菌感染的治療中取得了令人滿意的療效，但隨著這些廣譜抗生素的廣泛應用尤其是不合理應用，已經開始出現耐碳青黴烯類的腸桿菌科細菌，雖然數量尚不多但卻不斷有新的耐葯種類出現，後者的傳播特徵及發病機制與其他敏感的腸桿菌科細菌相似，但患者一旦感染後治療卻非常困難。基於上述原因，英國國家醫療服務系統（NHS）制定了「耐碳青黴烯類產酶菌指引」（Guidanceoncarbapenemresistanceproducers）（以下簡稱英國指南）【1】——針對產碳青黴烯酶細菌的忠告：認識、感染控制和治療，提出了相應的檢測方法，一些有價值的防治措施和可能有效的治療藥物，對於國內臨床實踐有很好的指導意義，現結合自己的理解和體會介紹如下。一、認識「超級細菌」所謂「超級細菌」首先不是一個新名詞，早在2005年美國統計發現由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）感染導致的病死率超過艾滋病時就提出了這一概念，可惜的是這一警示沒有引起人們的廣泛重視，多重耐葯細菌不斷增多。其次「超級細菌」也不是一個具體細菌的名稱，而是一類幾乎對所有抗生素都有顯著耐藥性的細菌的總稱，包括MRSA、萬古黴素耐葯腸球菌（VRE）、萬古黴素耐葯金黃色葡萄球菌（VRSA）和碳青黴烯類抗生素耐葯革蘭陰性桿菌等。碳青黴烯類抗生素作為治療產ESBLs革蘭陰性桿菌的重要藥物，耐葯率隨著使用率的增加而不斷增加。因此，這些產碳青酶烯酶的細菌具備了成為「超級細菌」家族後起之秀的能力，其發展勢頭沒有任何停頓減緩的跡象。而且，與革蘭陽性菌相比，針對革蘭陰性菌的新藥物開發要明顯滯後。英國指南主要對多重耐葯革蘭陰性菌，尤其是產碳青黴烯酶腸桿菌科細菌感染的診治進行了忠告【1】。腸桿菌科中耐碳青黴烯類的細菌包括以下兩大類：①產超廣譜β內醯胺酶（ESBL）或產AmpC酶並同時伴有膜孔蛋白缺失的細菌：膜孔蛋白缺失通常不穩定，其增加耐藥性的價值有限，提示這些菌株極少傳播。厄他培南尤其易受此耐葯機制的影響。②獲得性產碳青黴烯酶細菌：這種類型細菌的危險性更大，並正在向已經對多種抗生素耐葯的腸桿菌科細菌播散。它們有三種分子類型：一是金屬酶如IMP、VIM、NDM，其活性部位都有鋅離子；二是獨立的非金屬酶家族如KPC和OXA-48；三是其他產碳青黴烯酶細菌如SME、IMI和SPM，但罕見（見表1）。英國抗生素耐葯監測及參考實驗室（ARMRL）的數據顯示，2010年產碳青黴烯酶細菌的數量較2003年增加了近300倍（見圖1），其中以KPC最常見（佔2/3），其次是NDM、VIM和OXA-48，而IMP較少見【2,3,4】。中國的情況也不容樂觀，2005-2010年CHINET耐葯監測數據證實我國細菌耐藥性與世界大環境無異且呈增長趨勢，其中肺炎克雷伯菌對碳青黴烯類的耐葯率也在明顯增加（圖3）【5】，所以我們絕不能麻痹。表1主要碳青黴烯酶種類：分布和分子流行病學地理分布分子流行病學NDM在腸桿菌科細菌中廣泛傳播（尤其是印度及巴基斯坦的肺炎克雷伯菌及大腸埃希菌）。印度及巴基斯坦的病人通過旅行/住院/透析將其輸入英國。英國有多型菌株。不同細菌和菌株之間質粒介導的耐葯傳播比病人之間的克隆傳播更為重要。英國也有少數交叉感染的病例。VIM全球散在分布，希臘有流行；多數為肺炎克雷伯菌。有時會通過以前在希臘住院的病人輸入英國。不同菌株之間的質粒傳播比菌株之間的克隆傳播更為重要。IMP全球散在分布，無明顯相關性。主要通過質粒傳播。KPC1999年從美國開始，在以色列、希臘流行，在歐洲其他國家爆發流行。一些英國病例通過病人旅行輸入，但在英格蘭西北部局部流行。部分通過質粒傳播：大多數在肺炎克雷伯菌之間傳播，偶爾會傳播至其他腸桿菌科細菌。也可通過克隆傳播，包括在全球傳播的肺炎克雷伯菌ST258。OXA-48肺炎克雷伯菌在土耳其、中東和北非廣泛傳播。某些菌株輸入到英國，2008年9月在倫敦一腎臟內科中曾有過爆發流行。質粒傳播和克隆傳播均有。圖1來自ARMRL的產碳青黴烯酶腸桿菌科細菌數據ARMRL：AntibioticResistanceMonitoringandReferenceLaboratory（抗生素耐葯監測及參考實驗室）圖2肺炎克雷伯菌對碳青黴烯類的耐葯率（中國2005-2010年CHINET耐葯監測數據）二、產碳青黴烯酶細菌的檢測要想了解產碳青酶烯酶細菌的流行情況，必須掌握碳青酶烯酶檢測的可靠方法，但即使在有專門標準實驗室的英國其標準方法也尚在探討中，影響因素較多。首先，產碳青黴烯酶的腸桿菌科細菌對碳青黴烯類抗生素的敏感性可能只是略微降低，這就要求實驗室在檢測邊緣菌株時應具備更高的敏感性。其次，大多數產酶菌主要是對β-內醯胺類抗生素耐葯，但那些攜帶OXA-48基因的產酶菌可能仍然對頭孢菌素類抗生素敏感，這樣在應用藥物敏感性自動檢測系統時就有可能出現問題。這提示碳青黴烯酶檢測的要求較高，而我國有能力做此檢測的實驗室並不多，應該加強建設並規範化，同時應對那些希望開展此項檢測的檢驗醫師進行專門培訓，以保證檢測的質量。國家也應向英國那樣建立參考實驗室基地，幫助各地開展產碳青黴烯酶的檢測工作，內容應包括：①確認抗菌譜；②鑒定碳青黴烯酶的種類；③確認疫情的爆發；④耐葯株流行時跟蹤播散耐葯菌株克隆【6,7】。臨床上並非所有的革蘭陰性菌都需要檢測碳青黴烯酶，英國指南的建議可供我們參考。他們認為以下情況不需進行調查研究：①僅對亞胺培南耐葯的變形桿菌，這些細菌具有固有的低敏感性；②對頭孢菌素和低水平厄他培南耐葯但對亞胺培南和美羅培南敏感的腸桿菌屬細菌，這些細菌通常同時產AmpC酶和膜通透性降低。③碳青黴烯類耐葯的不動桿菌或銅綠假單胞菌，除非這些細菌有高水平耐葯（如可以在碳青黴烯類藥物培養基上生長）或乙二胺四乙酸（EDTA）-亞胺培南協同試驗陽性，後者提示存在金屬酶。這些建議是否適合我國情況，尚需我們自已的資料證實【7,8,】。目前，碳青黴烯酶的檢測方法有「Hodge」試驗（見圖3）和協同試驗（圖4），但這些方法都沒有明確的解釋標準，故僅供參考。圖3"Hodge"試驗圖4協同試驗1.「Hodge」（苜蓿葉，Cloverleaf）試驗（圖3）：①將大腸埃希菌NCTC10418（或ATCC25922）鋪滿瓊脂平板進行葯敏紙片試驗；②以120°均分的3條臂狀形式將受檢菌株切進或形成深條紋狀從平板中央接種到瓊脂中；③將含亞胺培南、美羅培南和厄他培南各10ug的紙片分別放置在3條臂的末端；④抑菌圈凹陷處即表明受檢菌株拮抗碳青黴烯類抗生素。值得注意是，結果的讀取受主觀因素影響，而且AmpC酶可表現為弱假陽性結果。2.協同試驗（圖4）：①金屬碳青黴烯酶（IMP，NDM，VIM）能夠被EDTA或2,6-吡啶二羧酸抑制；②碳青黴烯類和EDTA之間的協同作用提示存在金屬β內醯胺酶（MBL），可通過Etests或雙紙片試驗檢測；③注意銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌常出現假陽性結果，但腸桿菌科細菌罕見。KPC酶受硼酸抑制，硼酸紙片和亞胺培南雙紙片的協同作用提示存在KPC。三、降低碳青黴烯酶播散風險的措施消除產碳青酶烯酶細菌最有效的方法是預防耐藥性的發生，包括抗生素管理、感染控制和抗生素合理使用。我國的現狀往往是重治療輕預防，即使提及預防措施也比較抽象而缺乏可操作性。英國指南列出了許多具體預防措施，如強調領導層和管理人員的參與和支持，具體感染控制措施等，值得我們借鑒（見表2）【9,10】。抗菌物藥物的管理是減少耐葯菌的重要措施，這是我國的一個缺項，即使有規章制度也往往形同虛設，難以落實。英國指南建議通過組成當地多學科小組來確保各項管理措施的落實，以此促進合理和安全地使用抗菌藥物，減少耐藥性的發生和傳播。近期我國衛生部即將出台「抗菌藥物管理辦法」，將對我國抗生素的合理應用產生深遠影響。內鏡已經成為臨床診斷和治療的重要手段，英國指南特彆強調了內鏡操作對感染的影響，因為已知內鏡和相關操作程序可以導致耐葯菌的播散，如英國和法國已有幾起內鏡相關性碳青黴烯類耐葯菌株傳播的報道。因此，我國也應教育相關工作人員認識這些風險並採取仔細的操作程序，還應特別注意消毒或防護與內鏡一起使用的其它設備如照相機等，後者通常不進行常規消毒【10,11】。表2預防碳青黴稀酶擴散的措施標準實踐措施病例數醫療機構的參與01＞1l保證領導層和管理人員高度優先考慮降低產碳青黴稀酶細菌的散播，並支持所有的預防及清除措施。√√√l制定應對行動計劃（所有醫療機構都需要制定）。√實驗室l優化及總結檢測產酶菌的實驗室方法。√√√l採用含美羅培南或厄他培南的MacConkey或CLED瓊脂培養基接種糞便、直腸拭子及其他部位拭子（如來源於皮膚傷口/導管部位）進行培養來篩選病原體。檢查相應區域內的菌落數目。首選富營養肉湯培養基可能是有用的：用直腸拭子接種5-10ml肉湯於含10ug亞胺培南的培養基上，行次培養。√√感染預防和控制l確定有效隔離地方，如套間/群居區，制定病房關閉和重新開放的標準。√l建立有效的器材消毒措施。如果不能有效消毒，採用專用或一次性器材。√l立即採取防範措施，認真遵循標準和感染控制預防措施，將病人隔離於帶有浴室或專用馬桶的單獨房間。√√l優化綜合護理和留置裝置的臨床操作。√√√l勤用肥皂洗手，保證手的衛生。√√l篩查所有的指征和繼發的接觸病例：及時發現和隔離病例，明確傳播的狀況，做好病人的標記。√√l在感染病區/病房的病人每周或出院時進行篩查，直至病原體被清除。沒有強烈的證據支持，不要篩查護運人員。在一些大便未攜菌的病例中發現尿液持續帶菌。隔離病人的家庭成員仍有爭議，但可以考慮實施。√√l做好高接觸性場所及公共場所的有效的強化和終末清潔工作以減少傳播（考慮增加頻率和使用消毒劑）。√√l根據風險評估僱傭更多人員。√√l總結儀器消毒的有效措施。√√l如果發生散播，跟蹤事件進展，繪製流行病學的圖表。√√l準備感染病人重新入院和轉送措施。√√l確保與其他衛生工作者進行足夠的溝通。√√醫院範圍l提高醫護人員意識，舉行培訓活動。√√√l篩選出入院病人中高危因素者，例如培養陽性，曾在產酶菌流行的國家住院或血液凈化的病人。√√√l如果檢測到傳播，定期舉行小組會議總結感染預防控制的措施，在適用情況下分析根本原因。√√l高危病人在分類/入院時的器具隔離策略。√l器具傳播的策略。√l確保任何傳播都會成為醫療機構（從委員會到病區領導層）最早優先考慮的問題。√四、產碳青黴烯酶細菌感染的治療大多數產碳青黴烯酶細菌都有極強的耐藥性，可應用的藥物有限。我國衛生部於2010年發布了《產NDM-1泛耐葯腸桿菌科細菌感染診療指南（試行版）》，推薦了替加環素、多粘菌素、碳青黴烯類、氨基糖苷類，氟喹諾酮類和磷黴素等6類藥物治療產NDM-1菌引起的感染，並制定了輕中度和重度感染患者的治療方案，但是否合理尚需要臨床實踐進行檢驗。比如，氨基糖苷類和氟喹諾酮類通常對NDM是耐葯的，而在我國診療指南中作為推薦藥物，但介紹非常簡單，操作性不強。英國指南對推薦的治療藥物做了詳細介紹，包括優點和局限性，並對通常不敏感的藥物給出了特定條件下試用的指征【12,13,14】，可供我們治療時參考，具體如下。1.β內醯胺類：通常細菌對此類藥物全部耐葯，但某些藥物可以考慮試用：①氨曲南：對金屬碳青黴烯酶（包括IMP、VIM和NDM）是穩定的，但大多數產酶菌由於同時產AmpC或ESBL而耐葯；氨曲南對非金屬碳青黴烯酶如OXA-48和KPC是不穩定的。②頭孢他啶、頭孢噻肟和氨曲南：對產OXA-48但不產AmpC或ESBL的腸桿菌科細菌仍然有活性；③替莫西林：對KPC酶相對穩定，但大多數MIC值稍稍超出允許劑量範圍（2g，q12h）；④β內醯胺酶抑製劑：目前所有的藥物都不能滅活碳青黴烯酶；⑤碳青黴烯類：對某些低水平（<4mg/l）耐葯的產酶菌仍然有活性。2.氨基糖苷類：通常細菌對此類藥物全部耐葯：①產NDM-1菌株：通常含有16S-rRNA甲基化酶，後者使細菌對目前臨床能用的氨基糖苷類都耐葯；②產KPC肺炎克雷伯菌（ST258）：多數對慶大黴素敏感，但對其它氨基糖苷類不敏感；③產KPC、VIM、IMP和OXA-48酶菌株：由於多功能修飾酶的作用使之對氨基糖苷類的耐藥性變化很大。異帕米星對某些分離菌株有效，儘管這些分離菌株對其它氨基糖苷類耐葯。3.多黏菌素，替加環素，磷黴素：是體外試驗最常有效的藥物，但都有局限性。用藥劑量需根據病人及感染部位的不同而調整，遵循「安全最高」而不是「最低可能有效」的原則，療程也應該根據感染類型進行標準化。英國指南推薦的具體藥物見表3。表3治療產碳青黴烯酶菌株的藥物藥物優點局限性多黏菌素B和E（粘菌素）（靜脈應用）對90%以上產碳青黴烯酶細菌有活性。在許多產碳青黴烯酶細菌感染者有成功治療的病例報告。明顯的腎臟和神經毒性；肺組織滲透性低。肺炎患者需要應用大劑量，可能還需要加用霧化吸入粘菌素替加環素（靜脈應用）體外對大多數耐碳青黴烯類的大腸埃希菌有活性。批准用於皮膚、軟組織和複雜性腹腔感染。在產碳青黴烯酶細菌引起的各種感染中有成功治療的病例報告。血葯濃度低；藥品標示外使用要謹慎；由於僅有22%經腎臟排泄，不適用於尿路感染。在某些試驗中增加死亡率，如呼吸機相關肺炎（未批准的適應證）的死亡率。許多克雷伯菌屬僅對其中介（MIC，2mg/L），有些則對耐葯。磷黴素（口服和靜脈應用）對大多數產碳青黴烯酶大腸埃希菌有活性，包括產NDM-1菌株。尿路感染有效。敏感性處於臨界狀態的克雷伯菌屬常見。菌株突變耐葯的風險。英國未上市，但藥劑師可以進口藥物。其他：少數分離菌株對其他抗生素敏感，如氯黴素、環丙沙星、復方新諾明。但大多數產酶菌對這些藥物耐葯。參考文獻1.HealthProtectionAgency.Guidanceoncarbapenemresistanceproducers[EB/OL].[2011-01-28]http://www.hpa.org.uk/web/HPAweb&Page&HPAwebAutoListName/Page/1294740725255/Page/1294740725255.2.NordmannP,CuzonG,NaasT.TherealthreatofKlebsiellapneumoniaecarbapenemase-producingbacteria.LancetInfectDis,2009;9:228-236.3.KumarasamyKK,TolemanMA,WalshTR,etal.EmergenceofanewantibioticresistancemechanisminIndia,Pakistan,andtheUK:amolecular,biological,andepidemiologicalstudy.LancetInfectDis,2010;10:597-102.4.CarrerA,PoirelL,YilmazM,etal.SpreadofOXA-48-encodingplasmidinTurkeyandbeyond.AntimicrobAgentsChemother,2010;54:1369-1373.5.汪復，朱德妹，胡付品．2009年中國CHINET細菌耐藥性監測．中國感染與化療雜誌，2010；10：325-334．6.CohenStuartJ,Leverstein-VanHallMA.Dutchworking;artyonthedetectionofhighlyresistantmicroorganisms.Guidelineforphenotypicscreeningandconfirmationofcarbapenemasesinenterobacteriaceae.IntJAntimicrobAgents,2010;36:205-210.7.PournarasS,PoulouA,TsakrisA.Inhibitor-basedmethodsforthedetectionofKPCcarbapenemase-producingEnterobacteriaceaeinclinicalpracticebyusingboronicacidcompounds.JAntimicrobChemother.2010;65:1319-1321.8.MiriagouV,CornagliaG,EdelsteinM,etal.AcquiredcarbapenemasesinGram-negativebacterialpathogens:detectionandsurveillanceissues.ClinMicrobiolInfect2010;16:112-122.9.GuidanceforControlofInfectionswithcarbapenem-resistantorcarbapenemase-produingEnterobacteriaceaeinAcuteCareFacilitiesMMWR202009;58:256-260.10.CarmeliY,AkovaM,CornagliaG,etal.Controllingthespreadofcarbapenemase-producingGramnegatives:therapeuticapproachandinfectioncontrol.ClinMicrobiolInfect2010;16:102-111.11.NaasT,CuzonG,BabicsAetal.Endoscopy-associatedtransmissionofcarbapenem-resistantKlebsiellapneumoniaeproducingKPC-2b-lactamase.JAntimicrobChemother2010;65:1305-1306.12.HirschEB,TamVH.DetectionandtreatmentoptionsforKlebsiellapneumoniaecarbapenemases(KPCs):anemergingcauseofmultidrug-resistantinfection.JAntimicrobChemother2010;65:1119-1125.13.PatelG,HuprikarS,FactorSH,etal.Outcomesofcarbapenem-resistantKlebsiellapneumoniaeinfectionandtheimpactofantimicrobialandadjunctivetherapies.InfectControlHospEpidemiol.2008;29:1099-1106.14.BorerA,Saidel-OdesL,RiesenbergKetal.Attributablemortalityrateforcarbapenem-resistantKlebsiellapneumoniaebacteremia.InfectControlHospEpidemiol.2009;30:972-976.

推薦閱讀：