10.mrsa耐药机制及治疗进展

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06 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

耐药机制及治疗进展

凡对甲氧西林、苯唑西林、头孢拉定耐药或Mec基因阳性的金黄色葡萄球菌定义为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicilin resistant staphylococcus aureus,MRSA)。随着抗生素的广泛应用和滥用,MRSA的感染率也在逐年增高。欧洲的感染率普遍达到40-60%，澳洲Alford医院血培养分离的金葡中，MRSA高达60-75%。美国NNIS报道1975年182所医院MRSA占金黄色葡萄球菌感染总数的2.4%，1991年上升至24.8%。而日本Kansai医科大学附属医院MRSA的分离率1993年达到41%。国内在70年代发现有MRSA，北京医科大学附属医院1996年分离MRSA达58.3%，近几年MRSA的检出率正在逐年上升，国内多家医院报道MRSA达到53.88-84.6%，已成为院内感染的重要病原菌之一。[1]因而，MRSA感染、乙型肝炎和获得性免疫缺陷综合征同时列为世界上最难解决的三大感染性顽症。

1 MRSA的特性

1.1 MRSA的生物学特性[2]

MRSA为直径约1μm的球状细菌,易于存在于呼吸系统及皮肤表面,属革兰阳性、溶血性、兼性厌氧菌,过氧化氢酶阳性,氧化酶阴性。它可在15～45℃生长,并可在15%的NaCl溶液中生长。据美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)标准,MRSA的最低抑菌浓度(MIC)≥16μg/ml,而MSSA为MIC≤8μg/ml。

MRSA可导致一系列的化脓性感染,食物中毒及中毒休克综合征。其化脓性感染从小的皮肤病变如疖、痈到严重的感染如肺炎、乳腺炎、静脉炎、脑膜炎、泌尿系统炎症,并可到达深部引起骨髓炎、心内膜炎等。MRSA是医院感染的一种严重病原菌,常见于外伤或手术后,体内留置的导管周围。MRSA还可通过向食物中排出肠毒素而引起食物中毒,向血液中释放超级抗原而引起中毒休克综合征。MRSA感染致病后常在局部或全身引起非特异性炎症反应,并可引起难以控制的致命的败血症。

1.2 异质性

MRSA和普通的金葡菌相比具有异质性，MRSA菌落内细菌存在敏感和耐药两个亚群，即一株MRSA中只有一小部分细菌约万分之一到千万分之一，对甲氧西林高度耐药，在50μg/ml甲氧西林条件下尚能生存，而菌落中大多数细菌对甲氧西林敏感，在使用抗生素后的几小时内大量敏感菌被杀死，但少数耐药菌株却缓慢生长，在数小时后又迅速增殖。

1.3 体外培养的特殊性

MRSA的最佳生长条件：0.5麦氏标准菌液，M-H培养基，温度33～35℃，NaCl添加浓度5%（1997年NCCLS推荐4%，考虑到异质性MRSA，现在改为5%)，孵育时间24小时。2006版NCCLS推荐用头孢西丁替代苯唑西林做药敏试验，温度绝不能超过35℃，以免漏掉异质性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(hetero-MRSA)。

1.4 广谱耐药性

MRSA除对甲氧西林耐药外，对其它所有与甲氧西林相同结构的β-内酰胺类和头孢类抗生素均耐药，MRSA还可通过改变抗生素作用靶位，产生修饰酶，降低膜通透性产生大量对氨基苯甲酸（PABA）等不同机制，对氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、氟喹喏酮类、磺胺类、利福平均产生不同程度的耐药，近几年世界各地都有对万古霉素耐药的报道，MRSA的多重耐药性是全球性的棘手难题。

2 MRSA的耐药机制[1]

MRSA的耐药性来源,一方面,是由于质粒介导产生的β2内酰胺酶,属获得耐药,来源为DNA的转导、转化、或其他类型的DNA插入。另一方面,是由染色体DNA介导的固有耐药性,主要是由于mec基因编码的PBP2a的耐药性。近年来对这一方面研究较多。

2.1 MLS（大环内酯类、林可酰胺类、链阳菌素类）的耐药机理

以上三类药物的作用机理是结合到菌体内核糖体的50s亚基，阻止细菌蛋白的合成，有效抑制细菌生长。耐药的原因主要有两点：第一，质粒和染色体的DNA中含有Tn554转座子，可以编码红霉素耐药基因和大观霉素耐药基因，红霉素耐药基因有ermA、ermB、ermC，这三种基因介导的23SrRNA甲基化酶，甲基化酶修饰后的核糖体不能与MLS结合；第二种耐药情况是由msrA介导的依赖ATP泵作用，使药物主动流出，导致胞内药物浓度低，不能与核糖体有效结合，从而耐药。

2.2 氨基糖甙类的耐药机理

此类药物通过能量转换系统进入细胞内，最终与核糖体16s亚基结合，抑制蛋白质的合成。1944年氨基糖甙类开始用于临床治疗金葡，不到十年就有耐药报道。耐药机制主要有三种：（1）药物作用靶位-16srRNA基因突变，改变了与核糖体的结合。（2）无效转运，药物不能进入细胞内，大多数低水平交叉耐药属于此类。（3）细菌获得氨基糖甙类修饰基因，所表达修饰酶钝化氨基糖甙类药物，该类修饰酶有aac(乙酰转移酶类)、aph(磷酸转移酶类)、ant(核苷转移酶类)，使药物不能与核糖体结合从而表现为耐药，多数以转座子、整合子和质粒这些可移动的遗传物质介导，易于传播而常见。

2.3 β-内酰胺类的耐药机理

MRSA的耐药机制是非常复杂的，目前公认的是由于细菌获得的mecA基因编码的葡萄球菌青霉素结合蛋白(PBP2a)引起的。PBPs是一组位于细菌内膜，具有催化活性的D肽酶，催化细菌细胞壁肽聚糖的转肽反应，普通金葡产生PBP1，PBP2，PBP3，PBP4四种酶，这些PBPs与β-内酰胺抗生素有很高的亲和力，是该类药物的作用靶点。当药物浓度达到MIC时，PBPs失活，导致细菌细胞壁合成障碍，细菌无法存活。PBP2a是葡萄球菌青霉素结合蛋白PBP的异构体，与药物亲和力很低，因而保持活性，并能替代PBPs的生物合成功能，从而显示耐药性。导致MRSA耐药的另一原因是正常的PBPs基因修饰或过量的β-内酰胺酶的产生，在抗生素选择压力下原有产生PBPs的基因发生突变，导致这些PBPs与β-内酰胺抗生素的亲和力下降而表现为耐药；过量的β-内酰胺酶能微弱水解大多数的β-内酰胺抗生素，使抗生素失活而表现为耐药,但这种原因引起的往往为低水平或临界性耐药，所占比例很少。由于PBP2a具有高度保守性，临床实验室标准化协会（Clinical and LaboratoryStandards Institute,CLSI，以前称NCCLS）规定，一旦金黄色葡萄球菌检出mecA基因或者PBP2a蛋白即可确定MRSA。

2.4 喹诺酮类的耐药机理[3]

喹诺酮类药攻击靶点是细菌的DNA螺旋酶，当喹诺酮类药物抑制DNA螺旋酶活性时也阻止了细菌DNA复制、修复、染色体分离、转录等一系列的功能，从而达到了杀菌的功能。耐药原因是逐步获得的染色体突变引起的，金黄色葡萄球菌DNA螺旋酶gyrA亚基上的喹诺酮类药物的耐药区（QRDR）是位于残基暗68-107区域，其中84～88区域的突变与耐喹诺酮类药物关系最为密切。在药物的压力下，ser-84最易发生突变。喹诺酮类药物的耐药基因发生在染色体上。金黄色葡萄球菌耐喹诺酮类药物还与膜蛋白NorA有关。NorA的活性依赖于跨膜的质子梯度，NorA可能是一个对输蛋白，导致喹诺酮类药物与质子对输，即方向相反的跨膜运动，对亲水性药物亲和力较高，可以排出氟哌酸、氯霉素等不同结构的化合物，当NorA含量增高时，易产生喹诺酮类耐药。

2.5 糖肽类的耐药机理

万古霉素属于多肽类抗生素，来自东方链霉菌或土壤丝菌属的高分子量的糖肽类抗生素,其对革兰阳性菌的作用机制，主要是通过干扰肽聚糖合成的前体物质五肽链上D-Ala-D-Ala，并与之形成复合物，阻断肽聚糖合成中的转糖基酶、转肽酶以及D-D羧肽酶作用，而抑制细菌细胞壁的合成，使菌体死亡。50年代末，该药以其对耐青霉素葡萄球菌的良效而问世，成为当时抗G+菌，如金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、肺炎链球菌等强力的“王牌”抗生素。虽然万古霉素对MRSA是最敏感的药物，但由于万古霉素在人类中以及其它糖肽类抗生素在动物中的广泛应用，导致了耐万古霉素肠球菌（VRE）的出现。体外试验已经证明：对万古霉素的高度耐药性可由屎肠球菌迅速向金葡萄转移，，耐药机制研究现在比较认可细胞壁增厚与VanA基因的影响，当然可能受到多因素的影响，有待进一步的研究。

3 MRSA的检测方法[2]

传统方法有:(1)苯唑西林2盐平板筛选法、纸条扩散法和E实验:使用自动分析仪检测MRSA,方法简单,但因其存在一定偏差,对敏感性与已知菌株不同者需用其他方法重新鉴定。(2)采用分子生物学方法检测:核酸分子杂交技术,运用从MRSA菌株中克隆出来的抗药基因作为探针进行分析,能够比传统方法更快速准确地得到结果。(3)质粒的限制性内切酶图谱方法(restriction enzyme fragment patternanalysis,REFPA):这种方法可以比较不同种类的菌株,但由于质粒的不稳定性,有时会丢失或获得某些片段而使结果不可靠。(4)染色体DNA限制性内切酶指纹分析的限制性片段长度多态性方法(restriction fragment length polymorphism,RFLP):该方法将染色体DNA纯化后用酶消化水解,再用凝胶电泳方法分析其碎片。而对大分子量的DNA片段的分离采用脉冲电场凝胶电泳方法(pulsed field gel electrophoresis,PFGE)。PFGE是近年来发展起来的一个比较理想的感染流行检测手段,它可以检测整个染色体上所有酶切位点的变化,是目前公认的细菌分型的“金标准”,需昂贵的仪器和内切酶,操作较繁琐,所需时间较长。(5)PCR方法:通过直接检测细菌染色体上的mec基因来确定被检细菌是否为耐甲氧西林菌株,不受药敏实验条件的制约,并且编码PBP2a的mec基因只存在于MRSA中,因而特异性很高。

4 流行因素[4]

MRSA可通过接触进行传播,即易感人群从携带者或感染者接触获得MRSA,这是主要的传播方式,另外,MRSA也通过耐药基因转移进行扩展,即敏感金黄色葡萄球菌可从MRSA或耐药肠球菌获得耐药基因,成为耐药菌株。环境是一个很好的传染源,耐药基因可通过灰尘等进行传播,实验已证实了这种扩展方式存在的可能性。年老体弱及免疫力低下者,如糖尿病、肿瘤患者和艾滋病患者,病情危重者,接受侵入性检查治疗的气管切开患者,长期住院的以及接受过抗生素治疗的患者均是MRSA的易感人群。

5 MRSA的药物治疗

5.1 常用治疗药物

5.1.1 万古霉素(Vancomycin) 糖肽类抗生素,为MRSA感染的首选药物,主要发挥时间依赖性杀菌作用。

5.1.2 替考拉宁 是用于治疗MRSA感染的另一类粘肽类抗生素,在欧洲被广泛用于治疗革兰阳性细菌感染,该药与万古霉素相比有一些潜在优势,可肌肉注射,半衰期长,对耐万古霉素的细菌有抑菌作用。

5.1.3 利奈唑烷(Linezolid) 属恶唑烷酮类抗菌药物,与其他抗菌药物无交叉耐药性。有报道MRSA引起的院内获得性肺炎病人,用利奈唑烷治疗的生存率和临床治愈率显著高于用万古霉素治疗者。

5.1.4 阿贝卡星(arbekacin) 属氨基糖甙类抗菌药物,是对MRSA感染活性最强的氨基糖甙类抗菌药物。

5.1.5 复方磺胺甲噁唑(SMZco) 对MRSA敏感率为96.15%,但由于SMZco为口服,起效慢,仅适于中度MRSA感染。

5.1.6 2%莫匹罗星(百多邦) 涂抹鼻腔连续5d可以有效消毒MRSA的鼻腔定植。

5.1.7 利福平 可干扰MRSA的RNA聚合酶的合成,对哺乳类RNA聚合酶没有影响,需与别的抗生素联合应用治疗MRSA感染。

5.1.8 新药TOC-39 是非口服的广谱头孢类杀菌剂,MRSA感染的最小抑菌浓度(MIC)为3.13mg/L。新药Q-35是在氯喹酮上甲氧基而得的一个新喹诺酮类药物,这两者经证实对MRSA有抑制作用。在四环素类抗生素的9位引入甘氨酰胺基得到的甘氨酸类替加环素(tigecycline,叔丁基甘氨酸氨基米诺环素,GRA-936)在低浓度下,即可抑制四环素的高浓度耐药,现已在美国上市。

5.1.9 开发新的抗生素 包括β-内酰胺类,其中有头孢菌素(BMS-247243、BAL9141、RWJ-54428、S-3578、NB2001)、新碳青霉烯类(Cs-023、J-111,225、J-114,870和J-114,871)、甘氨四环素类(GAR-936)、十七糖酐(saccharomicins A和B)、糖肽类、肽聚糖合成的抑制剂(katanosinB和plusbacinA3)、脂肽类(达托霉素、雷莫拉宁),这些药物在以下方面有所进展:提高抗菌活性;克服产β-内酰胺酶的耐药机制;阻碍了细胞壁的形成。从而为治疗MRSA感染带来了希望。

5.2 药物的选择[5]

近年来,很多治疗MRSA感染的新药问世,并应用于临床,其中特别是奎宁始霉素、利奈唑烷、阿贝卡星等用于临床后,呈现出很好的疗效。但由于这些药物价格昂贵,又担心发生耐药,一方面选用药物出现过分保守的现象,一般常用药无效后再选用。结果常因失去最佳治疗期而影响治疗预后。另一方面,对一般患者也选用一线药,导致“药物滥用”现象。为此提出治疗MRSA药物合理选择的原则如下。

选药原则:①确诊为重度MRSA感染患者,应选万古霉素、奎宁始霉素、利奈唑烷、阿贝卡星等一线药物治疗,必要时还可与其他药联用;但不是重度MRSA感染患者,不必选上述一线药,根据药敏实验结果选用如美满霉素、磺胺甲基异唑,若用夫西地酸、利福平、氟喹诺酮类药物时,则尚需与其他药物联合应用。②疑似重度MRSA感染时,可凭经验先选用万古霉素、奎宁始霉素、利奈唑烷,药敏实验证实不是MRSA感染则应果断停用上述药物,选用敏感药物。③对败血症患者,除非怀疑感染是由导管引起,或患者来自MRSA分离率>20%的高发区外,一般不采用经验性早期试用一线抗MRSA药物。然而,最近越来越多的证据证明,对来自MRSA感染高发区域的患者,以及高危人群发生的重度感染,经验性早期试用利奈唑烷可避免重度感染所致的长期住院或死亡的严重后果,可获得最大的药物疗效。④由于MRSA具有多重耐药性,单用某些抗菌药物易诱发耐药菌株的产生,同时也易发生混合感染,因此,MRSA感染常需要联合用药。

根据时间差攻击疗法提出的“最强疗法”(staggeredintensive chemotherapy),就是针对目前MRSA感染日益增多,出现异质的对万古霉素中等耐药的金黄色葡萄球菌(hetero VISA)和VRSA,以及常发生铜绿假单胞菌感染等多种MRSA感染而设计的。主要方案有:头孢哌酮+磷霉素/万古霉素+舒巴坦疗法;磷霉素+头孢哌酮/阿贝卡星+舒巴坦疗法;磷霉素+头孢他定+阿贝卡星疗法。用万古霉素与利福平或小剂量庆大霉素2mg·kg·d联用治疗深部组织MRSA感染效果良好。MRSA感染用夫西地酸和利福平与阿米卡星或奈替米星联合用药,发生耐药的可能性明显减少。万古霉素价格最便宜,奎宁始霉素最贵,它是利奈唑烷的3倍。但从治疗一个MRSA感染患者的总费用(包括药费、注射费、住院费、检测费等)计算,使用万古霉素可能比奎宁始霉素或利奈唑烷的费用更大。

5.3 各种MRSA感染的治疗[6]

5.3.1 皮肤和软组织感染　MRSA定植与该菌所致皮肤软组织感染往往很难区分,发热、外周血白细胞计数升高或炎症标志如C反应蛋白升高提示感染。①蜂窝组织炎/手术部位感染:由于四环素对现有英国菌株(如EMRSA215)体外敏感性高,推荐用于成人皮肤和软组织感染,但需除外菌血症或心内膜炎高危患者(但国内菌株对四环素耐药率高)。具有发生菌血症的高危因素的皮肤和软组织感染患者,可考虑用万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺等。如果单药治疗失败,可根据药敏试验结果联合使用利福平或夫西地酸,但需要进行正规临床试验。不宜过多使用利福平。莫匹罗星和夫西地酸,可用于浅表部位感染,包括压疮感染。软膏可用于预防腹透管口感染、血透管感染或整形外科手术部位感染。但局部用药易出现耐药,所以最好与全身治疗同时应用。②静脉输注部位感染:严重病例推荐静脉用糖肽类或利奈唑胺。轻症感染可口服其他有效药物。出现局限性红斑的轻症感染患者应拔除输液针,并予口服抗菌药治疗。

5.3.2 泌尿道感染　肾功能正常的患者,根据药敏试验结果可选用四环素,也可选用甲氧苄啶或呋喃妥因。

5.3.3 骨和关节感染　通常疗程需较长,抗生素的选用应根据药敏试验结果结合患者病情而定。人工关节MRSA感染推荐联合使用万古霉素和利福平,或万古霉素和夫西地酸,或根据药敏试验结果联合口服以下药物中的2种,包括利福平、氟喹诺酮类、甲氧苄啶或夫西地酸。急性假体感染,早期(症状出现2d内)手术对保存假体很重要。对于慢性感染患者,应进行外科清创,取出假体。用带有万古霉素等抗生素的水泥珠或内烯酸水泥可用于修复关节成形术。

5.3.4 菌血症和感染性心内膜炎　血透患者有MRSA感染易并发脓毒性关节炎和心内膜炎。万古霉素治疗金葡菌(包括MRSA)菌血症的疗效优于替考拉宁。起搏器感染需要取出起搏器,用药与人工关节感染相同。无并发症的菌血症推荐用糖肽类或利奈唑胺,疗程至少14d。患有心内膜炎或可能发生心内膜炎的患者,需要更长的疗程,并应采用经食管超声心动图评估疗效。

5.3.5 呼吸道感染　MRSA上呼吸道感染少见。下呼吸道MRSA感染可发生于支气管扩张、肺囊性纤维化等患者。MRSA所致支气管扩张感染,宜根据体外药敏试验结果选用非糖肽类。应注意鉴别下呼吸道MRSA感染与定植。MRSA肺部感染推荐选用糖肽类或利奈唑胺治疗。

5.3.6 眼部感染　庆大霉素或氯霉素可用于眼浅部感染。

5.3.7 清除带菌者　指南中不推荐鼻部单用莫匹罗星清除有皮肤破损的患者或医务工作者的带菌状态,因易产生耐药菌。如果当地MRSA对莫匹罗星耐药率低,需进行大型双盲安慰剂对照研究以确认莫匹罗星清除带菌是否有效。不推荐口服万古霉素作为预防用药或清除MRSA用药。

5.3.8 外科手术部位感染预防　需要接受手术的患者,如以往有MRSA定植或感染史但未知已否清除者,需接受糖肽类预防用药,或联合应用对其他病原菌有效的抗生素。如果患者有重新出现MRSA带菌的危险或患者来自MRSA高度流行的机构,建议使用糖肽类。

6 MRSA的预防策略[7]

6.1 控制和减少临床抗菌药物的不合理使用,防止抗生素滥用

加强感染部位病原菌培养,尽可能选用窄谱有效的抗生素。建立细菌耐药性监测网,掌握本地区、本单位重要的常见致病菌对抗菌药物的耐药性变迁,以供临床选用抗生素药物的参考。

6.2 严格消毒隔离,防止耐药菌交叉感染　基本措施包括感染病人同其他类型的病人隔离,共用设备的常规消毒,护理人员恰当地洗手、戴手套现在被重新认为是控制MRSA传播的重要途径。孟玉芬等报道烧伤病房MRSA医院感染的爆发流行就是因为MRSA通过医务工作者的手和鼻腔在患者之间传播引起的。

综上所述，抗生素耐药已经成为全世界严重且不断增长的公众健康问题，MRSA的高度耐药和多重耐药导致治疗困难，但并非无药可治，为了有效的控制MRSA，禁止滥用抗生素，尤其滥用万古霉素，推荐参照英国2006发布的“关于MRSA预防与治疗指南”选用合适的抗生素。

参考文献

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[2] 杨清宇,刘荣森.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的研究.中华医院感染学杂志.2004,14(4):478-480.

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[4] 陆一平,李晖.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的耐药性及感染控制措施.海南医学.2006,17(7):143-144.

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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/03d4de19964bcf84b9d57b9f.html