CTX-M型酶是TEM与S H V类以外的最常见的ESBL,在近年来大量出现[71],能明显水解头孢噻肟,如2006年发现的CTX-M-40[72],但其中某些酶水解头孢他啶的活性更强,如CTX-M-54[70]。2006年报道了在中国香港分离的产CTX-M的沙门菌[73]。OX A型的碳青霉烯酶类也明显增加,其中一些并广泛地分布于铜绿假单胞菌及鲍曼不动杆菌[74,75]。2006年报道了伯克菌科的Pandoraea pnomenusa产生的OX A-62[76]与黏质沙雷菌SM E-3碳青霉烯酶[77]。沙门菌也可产生ESBL,如TEM-138明显水解头孢噻肟和头孢他啶[78]。凌保东等研究了从四川分离的阴沟肠杆菌的SHV-70型新酶,与SHV-1比较,该酶因Lue35Gln和Val148Leu变异而形成ESBL,其活性也明显增加[79]。质粒介导的Am pC是另一备受关注的酶类,不少染色体介导酶的编码基因已经扩散至与整合子或转座子相关的转移性质粒[80]。酶的复杂变异有可能在应用常规标准方法(如CLSI/NCCLS推荐方法)时未能检测到新的ESBL,如2006年复杂TEM变异酶(CM T)型T EM-125的发现[81]。
6 动物细菌超广谱β-内酰胺酶
多类抗菌药物广泛地应用于治疗或控制食用动物或宠物的细菌感染性疾病,部分抗菌药物还被用于食用动物的促生长制剂。动物抗菌药耐药性对人类医药及健康的影响自20世纪60年代起就备受关注与争
·
197
·
中国抗生素杂志2007年4月第32卷第4期
论[82,83]
。针对抗菌药物在人类医学领域以外使用对人类医药可能的影响,世界卫生组织国际专家在2005年初按人类健康重要性将抗菌药物分为“极为重要”、“高度重要”和“重要”3类(http ://w w w.who.int /food-borne -disease /resistance /am r -feb2005.pdf)
[84]
,其主
要目的是促使人类采取危险控制策略防止农畜牧业应用抗菌药物导致耐药菌或耐药基因以及由食物链传播给人。丹麦、美国及加拿大等国已建立了人类与动物国家细菌耐药性监测网,定期出版监测年报,并在互联网上公布[如DANM AP(h ttp ://w w w.danma p.o rg )、N ARM S (http ://ww w .fda .g ov /cvm /na rms -pg )及CIPARS (h ttp ://w w w.phac-a spc.g c.ca /cipars-picra /index)]。
分析动物细菌耐药性的文献,在人类病原菌中业已严重流行的ESBL 似乎极少见于动物分离的相应细菌中,但2006年的文献开始改变这一现象,如PubMed 文献库中,2000年及以前仅有2篇文献报道产生ESBL 动物细菌,2001至2005年间有11篇相关文献,但仅2006年一年间就已有至少10篇文献研究证实从食用动物或宠物分离到ESBL 产生菌株(主要是大肠埃希菌和沙门菌,见李显志等β-Lactam resistance and β-lactam ases in bacteria of animal origin.Veterinary Micro bio logy 已接收,待发表)[85,86]
;其中,中国香港从猪、牛及鸽子分离了产C TX -M -3、CTX -M -13、C TX -M -14或C TX -M -24大肠埃希菌,这些酶由60-90kb 大
小的转移性质粒所编码[87]
。近几年动物分离耐药菌所产的ESBL 主要是C TX -M 型酶类,其次有T EM 和SHV 型酶。令人关注的是CTX -M 型酶类作为较新的β-内酰胺酶在近几年也明显地发现于人类细菌[88],而人类与动物细菌产生β-内酰胺酶的相关性有待应用分
子流行病方法学进行充分研究。应当提及,目前对动物耐药菌的研究远不如对人类耐药菌,有必要加强相关研究领域。7 中国抗菌药物耐药性机制的研究
2006年的研究报道继续显示中国所面临的严重的细菌抗菌药物耐药性问题,如新近发表的2005年
CM IN ET 细菌耐药性监测结果[89]
及CTX -M 型酶在北京临床分离大肠埃希菌中的流行[90]。一项对中国7个中心社区感染的1615株革兰阴性菌的调查显示对环丙沙星、庆大霉素和头孢噻肟的耐药率分别为41%、32%和15%,但无亚胺培南或er tapenem 耐药株;肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌的ESBL 产生率分别为17%和16%
[91]
。中国大量的细菌耐药性研究文献对全面了解
耐药性状况及局部地区耐药性特征与指导临床用药有
重要意义,但应该加强原创性研究。高细菌耐药率为中国探讨新型耐药机制提供了有用的实验材料。以作者之见,似乎简单地将CLSI 细菌敏感与耐药标准应用于基础研究中可能无助于了解细菌的“微生物耐药性”
(区别于CLSI 所关注的“临床耐药性”)。事实上,如以“临床耐药性”作为标准,上述的qnr 质粒或喹诺酮类修饰酶介导的喹诺酮类耐药性均难以发现。近几年包括2006年中国细菌对抗菌药物耐药机制研究似乎有以下几个主要方面:
(1)大量临床耐药菌(主要为肺炎克雷伯菌、肠道杆菌与非发酵革兰阴性菌)产β-内酰胺酶(尤其是
ESBL 或碳青霉烯酶)情况
研究手段上常将依据CLSI 推荐药敏方法鉴定的耐β-内酰胺类细菌,利用已知β-内酰胺酶基因的引物,用PC R 法确认其是否为某种β-内酰胺酶产生菌。2006年中国报道了SHV -70(四川)[79]
、产CTX -M 型酶的沙门菌(中国香港)[73]、产CTX-M 大肠埃希菌的流行(北京)[90]
、多重耐药铜绿假单胞菌GES 酶产生株(浙江)[92]及首次发现的CM Y -22和T EM -144(福建)[93]。
(2)多重耐药株的基因型鉴定
中国存在很高的多重耐药菌分离率,而多重耐药基因与整合子或转座子的联系及其在耐药机制中的重要作用已被认知。2006年报道了对不同地区铜绿假单胞菌1类整合子基因与相关基因盒的分布情况[94,95];对宋内和福氏志贺痢疾菌1类和2类整合子基因的比较分析[96]及对46株革兰阳性菌1类整合子和耐药决定簇的基因分析[97]等,均有助于了解耐药基因的传播。
(3)喹诺酮类药物耐药性
上海或江苏分离的淋球菌喹诺酮类药物靶位基因gyr A 或parC 的突变[37,98]。检测氟喹诺酮类药物对肠球菌突变抑制浓度
[99]
。另一重要领域是本文已经提及
的在中国多个地区已证实的PM Q R 耐药菌[40,41]
。
(4)金葡菌、肺炎球菌及结核杆菌等的耐药性
如同其它亚洲国家一样[49],金葡菌SCC mec 在中国以III 型为主[100]
。研究上海地区分离的耐M RSA 的mecI 基因和mec 启动子发现其突变普遍存在,以mecI 202位碱基突变(C →T)最常见[101]。金葡菌调节基因m grA 的高度表达可增强苯唑西林的耐药性
[102]
。利用
脱氧核酶抑制M RSA 耐药基因mecR1的实验在m R-N A 表达方面似乎获得了某些抑制效果
[103]
,但有待更全面的证实其特异性。一项被检测的肺炎球菌有75%和20%分别耐大环内酯类和青霉素类药物[104]
。耐药结
核杆菌的研究包括应用较新技术如生物芯片对耐利福
·
198·2006年细菌对抗菌药物耐药机制研究进展回顾 李显志等
霉素rpoB突变、耐乙胺丁醇基因或耐喹诺酮类药物等的研究[105～108]。
(5)动物或环境细菌耐药基因的分析
2005年四川发生的猪链球菌病流行,显示了对动物致病菌监测的重要性[109]。耐喹诺酮鸡大肠埃希菌有gyr A和parC靶位基因突变,但未见acr AB泵基因表达增强[110]。东北海参及水产养殖园的弧菌或假交替单胞菌同时存在氯霉素耐药基因catI-I V和四环素耐药基因tet(A)、tet(B)或tet(D)[111]。环境细菌耐药基因也受到关注[112]。
8 结语
无论是基础还是临床研究,2006年抗菌药物耐药机制的研究有突破性发展,这些进展的获得是在过去几年的研究热点基础之上自由探索的结果。如同任何科学研究,耐药机制研究的突破,需要避免单一的重复性研究,应有原创性的学术思想及长时间的研究积累。及时充分地利用全球的科技资源如细菌基因文库序列是奠定原创性研究的重要基础。耐药机制研究有助于从药效学角度优化药物的剂量[113]和新型抗菌药物的研发[16]。然而,抗菌药物的广泛应用仅半个世纪,不同病源细菌或环境细菌已经拥有了多类针对不同抗菌药物的耐药保护机制,细菌本身基因结构的多样性与可移动性使其能进化适应有抗菌药物或其它毒性条件的环境。耐药机制的相关进展再次警示严格控制抗菌药物应用的紧迫性,人类在面对细菌耐药性时已经在一定程度上失去了与细菌的竞争力。临床医药师与药物监管机构在抗菌药物合理应用及其减少细菌耐药性发生率中起着关键作用[114～116]。最大限度地减低细菌耐药性与延长抗菌药物的疗效周期是人类所面临的长期挑战。
声明与致谢:本文中观点不代表作者李显志所在单位的观点。作者凌保东的细菌抗生素耐药性研究课题受四川省重点科技攻关项目资助(2006J13-030)。作者感谢王浴生教授的学术鼓励,夏培元教授的学术交流,图1部分内容由日本大阪大学村上聪博士(Dr.Satoshi M urakami)提供。
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