肺炎克雷伯菌和超广谱b-内酰胺酶

所有的肺炎克雷伯菌都有位于染色体上的
SHV-型b-内酰胺酶基因

这些基因能为SHV型超广谱b-内酰胺酶提供 原材料，并为TEM型超广谱b-内酰胺酶提供 “保护”
超广谱b-内酰胺酶耐药性比率(1997~1998的%)
监控地区 (参加者所在地/ 化验标本) 美国 (30/1206) 加拿大 (8/247) 拉丁美洲 (10/507) 耐头孢他啶的肺炎克雷伯菌
ESBLs产生的原因
• 抗感染药物的频繁更换。一些感染患者频繁在 医院间和院内科室间转诊，经治医生不断更换， 各医生根 据自己的用药习惯更换抗生素，致 使致病菌突变为耐药 株 。 • 抗生素未按规定方法使用，如剂量不足或每日 给药次数减少，致使致病菌处于亚抑菌浓度的 抗生素作用下，突变为耐药 株 。
头孢, 卡巴 不动杆菌
ESBLs
• 属于分子分类法的Ａ类和功能分类法的2be组， 自TEM型(90)和SHV型(20)酶衍生而来 • 质粒介导，酶位点突变而来
• 克拉维酸、舒巴坦、三唑巴坦等b-内酰胺酶抑制剂可 抑制ESBLs • 大肠杆菌、肺炎克雷伯菌；变形杆菌属、普罗威登菌 属和肠杆菌属细菌 • 发生率：0%-40%
ESBLs产生的原因
• 第三代头孢菌素，如头孢他啶、头孢曲 松、 头孢噻肟的滥用，使得一些产b-内酰胺酶的 细菌在三代头孢的选择性遗传压力下产b-内 酰胺酶的基因发生1~4个位点突变而变成 ESBLs产生基因
ESBLs产生的原因
• 对于细菌感染患者不做致病菌的分离、鉴 定和药敏，凭经验随意选择三代头孢进行 治疗。 • 细菌感染患者的不彻底治疗。一般来讲细 菌感染患者在有效抗生素治疗后，症状体 征明显好转的情况下 ，尚需继续用药三天 左右。如停药 过早，杀菌不彻底致病菌可 复苏并 转变为耐药菌。
b-内酰胺酶的分子结构分类
类别 A B 例子 TEM，SHV，革兰氏阴性菌，PC1 金黄色葡萄球菌 金属-b-内酰胺酶
C
D
AmpC
OXA-1, OXA-4
Ambler. Philos. Trans. R. Soc. London Biol. Sci. (1980) 289:321
认识AmpC酶
肠球菌 耐万古霉素肠球菌(VRE)
克雷伯菌属 大肠艾希菌 铜绿假单胞菌 肠杆菌属 不动杆菌
耐甲氧西林金葡菌(MRSA) 艰难梭菌 耐青霉素链球菌 耐喹诺酮：

淋球菌，大肠艾希菌 铜绿假单胞菌 艰难梭菌相关性腹泻 (CDAD)发生率和死亡率日益增加
ESBLs的 数量种类在上升
VRE日益增多
腹腔脓液细菌培养结果（157株）
• • • • • • • • • 大肠杆菌38例（25%） 铜绿假单胞菌19例（12%） 金黄色葡萄球菌17例（11%） 阴沟肠杆菌16例（10%） 肺炎克雷伯菌13例（8%） 鲍曼氏不动杆菌6例（4%） 摩根氏摩根菌5例（3%） 产酸克雷伯菌5例（3%） 其它各种细菌各一例。
上海复旦大学中山医院ESBL菌株测试情况(2000年6月~8月)
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 33.3%
ESBL发生率
63.2%
60.0%
45.7%
19.3% 12.5%
尿液
胆汁
血液
脓液/伤口
痰液
咽试
上海华山医院ESBL情况 (1999年1月~12月)
60 57 发生率％ 40
对ESBLs的认识过程
• 临床上对b-内酰胺类(青霉素、头孢菌素和氨 曲南等) 耐药。即使体外药敏试验敏感，临床 上也不应该使 用这些b-内酰胺类抗生素。 • ESBL基因常与其他耐药基因连锁，常使其产生菌呈 多耐药性，如同时耐氨基糖甙类和SMZco等 。 • 多不能水解非典型b-内酰胺类抗生素，如碳青 霉烯 类(亚胺培南)、头霉烯类等，故ESBL产生 菌对这些 抗生素敏感 。
对ESBLs的认识过程
• • • • • • • • 1982年美国 首次报道(KOX) 1983年德国 报道肺炎克雷伯菌和沙雷氏菌产ESBL(SHV-2) 1985年德国 报道KPN 产ESBL(0.75%) 1987年德国 (8.40%) 1988年法国 (11.0%) 1989年智利 报道SHV-5 1990年美国 报道耐头孢他啶的KPN(TEM-10，-12，-26) 1993年Arlet G 报道KPN耐氨曲南(TEM-22)
临床意义重大ESBLs 类别和数量
/studies/webt.htm，2002年
TEM SHV OXA CTX-M Others
92 41 14 24 ~10
非TEM、非SHV型CTX-M型ESBLs：
1990年来世界各地报告了一类头孢噻肟酶: • 对头孢噻肟水解力强、 • 对头孢他啶水解力弱的、 • 能被克拉维酸抑制、 • 与TEM型和SHV型酶同源性很差、不到40％， • 但与产酸克雷伯菌的染色体酶同源性很高的ESBLs酶。 • 它们被称为头孢噻肟酶，包括CTX-M和Toho系列。
b-内酰胺酶和耐药性
最低抑菌浓度(mg/l)
大肠杆菌
(-)TEM-1 (+)TEM-1
肺炎克雷伯菌
(-)TEM-26 (+)TEM-26
氨苄西林
头孢他啶
8
8
>1024
8
256
<0.5
>1024
256
超广谱b-内酰胺酶的分子结构情况
氨基酸的位置
酶 TEM-1 TEM-12 TEM-10 TEM-26 头孢他啶的MIC <0.12 4-32 64 256 104 Glu Glu Glu Lys 162 Arg Ser Ser Ser 237 Glu Glu Lys Glu
b内酰胺酶分类及其特性
结构分类 (Ambler)
丝氨酸-Lam
功能分类 (Bush)
1 2a 2b 2be 2br 2c 2e 2f 2d 4 3
名称
来源
代表酶
C A
D B
头孢菌素酶 青霉素酶 广谱酶 超广谱酶 耐酶抑制剂广谱酶(IRTs) 羧苄青霉素酶 头孢菌素酶 非金属碳青霉烯酶 氯唑西林酶 青霉素酶 金属酶
细菌对抗菌药物的耐药机制
耐药机制 产生各种灭活酶 b -内酰胺酶 氨基糖苷钝化酶 氯霉素乙酰转移酶 靶位改变 PBPs 改变 DNA 旋转酶改变 RNA 多聚酶改变 合成 D 丙氨酸-D 乳 酸，万古霉素不能 与其结合 泵出系统增多、增强 胞膜通透性减少 有关抗菌药物 b-内酰胺类 氨基糖苷类 氯酶素 b-内酰胺类 喹诺酮类 利福平 万古霉素 产生的主要菌 GNR、葡萄球菌属、淋球菌、流感杆菌 GNR、葡萄球菌属、肠球菌属等 GNR、葡萄球菌属等 MRS、PRSP GNR GNR、葡萄球菌属、链球菌属、奈瑟菌属等 VRE
血液
8.6 0.0 38.7
肺炎
7.4 10.3 35.5
伤口
2.7 5.6 41.6
尿道
4.8 7.5 32.6
From the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program, 1997 and 1998 (University of Iowa College of Medicine/BMS)
革兰阴性杆菌主要酶的基本概念
型别
酶
A
质粒
B
染/质
C
染/质
D
质/染 ESBL
3,4代头孢 3,4代头孢 头孢噻肟 + 3代头孢 卡巴,头孢 大,肺, 大,肺, 大,肺,产,阴 阴,枸 粘,绿,嗜,洋,气
代表底物 代表菌
ESBL 金属酶 AmpC
TEM SHV CTX-M OXA 持续高产AmpC Imp….等(27) + + + + +
20
25
0
肺炎克雷伯菌 (318/559)
大肠艾希菌 (108/427)
引自中华传染病杂志, 2000.18-3
南京总院普外科腹腔感染ESBL情况 (1998年~2001年)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 大肠杆菌 肺克 MRSA
上海华山医院ESBL敏感率
98.1 100 95
ESBLs产生菌的严重性
• 该菌对三代头孢体外药敏试验敏感时，体内疗 效却不佳 • 该菌常呈多药耐药性，给治疗带来 一定困难 • 该菌耐药基因由质粒介导，故可在同种或异种 菌间通过接合、转化和转导而转移，使敏感菌 变为耐药菌， 引起严重院内交叉感染和院外 耐药菌扩散
超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的定义
– MRSA – VRE – PRP – ESBLs – IB 耐甲氧西林葡萄球菌 耐万古霉素肠球菌 耐青霉素肺炎链球菌 超广谱 B-内酰胺酶（G-） 诱导性 B-内酰胺酶（G-）
国内外文献: 重要的耐药致病菌
革兰阴性杆菌： • 超广谱b-内酰胺酶(ESBLs) 革兰阳性菌：

•
产 I 型酶

进攻部位
O R c NH S CH3 CH3 N O Penicillin O R c O COOH O OH H H COOH R O c NH S CH3 CH3
NH
S
R
c
NH
S
N O R’ O OH
H
COOH
Cephalosporin
H
COOH
R’
Adapted from Genre LA. Germany TS. Arch Intern Med, 1991: 151:236
四环素类和 喹诺酮类 喹诺酮类和 氨基糖苷类
GNR、链球菌属、葡萄球菌属、支原体属等 GNR
细菌耐药的主要机制