肺炎克雷伯杆菌耐药与治疗研究进展

陈芳芳 综述 陆婉秋 审校

肺炎克雷伯杆菌（Klebsiella pneumoniae，Kpn）是广泛存在于自然界中的一种条件致病菌，常分布在人体呼吸道、消化道、泌尿道等，一旦侵入机体，将会引起严重感染。该细菌易引起耐药情况，目前研究认为，长期使用抗生素、患儿病情危重、使用免疫抑制剂、医用设备长期植入、院内感染防御措施不完善等，均是引起Kpn耐药的高危因素[1]。多重耐药的Kpn在治疗上有严重的局限性，其中耐碳青酶烯类肺炎克雷伯杆菌（carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae，CRKP）感染控制难度更大，病死率更高，已成为患者死亡的独立危险因素[2]。所以回顾各个地区的耐药现状，总结分析敏感抗生素，探索特殊细菌感染对于抗生素的耐药机制，研发新的药物等，才能更好地指导临床合理治疗。

1 耐药现状

Kpn是引起社区获得性感染及医院感染的重要病原菌，也是产超广谱β-内酰胺酶（extended-spectrum β-lactamases，ESBLs）的常见细菌之一[3]。随着广谱抗生素尤其是β-内酰胺类抗生素的大量使用，ESBLs肠杆菌属广泛流行；贵阳、武汉、长沙等地区儿童重症监护病房相关研究[4，5]和Mohnarin 2010年度报告[6]均提示Kpn中ESBLs菌株的检出率很高，约为65.9%，ESBLs菌株的增加，使产ESBLs的Kpn菌株耐药性日趋严重。继而治疗多重耐药Kpn感染中最有临床药效的碳青酶烯类抗生素往往成为控制Kpn的最佳选择；但是，当碳青霉烯类抗生素逐渐成为治疗的主要用药，耐碳青酶烯类肠杆菌属（carbapenem-resistant enterobacteriaceae，CRE）也开始出现，并逐渐波及各个国家[7]。在美国5%的医院及18%的卫生院均提到了CRE的感染[7]，其中小儿感染占1%～5%[8]。我国2012年儿童感染Kpn对美罗培南、亚胺培南等碳青酶烯类抗生素也有耐药的报道，其中对上述抗生素耐药率分别为7.7﹪和6.7﹪，且较上一年有上升趋势[9]。

欧洲CDC最新数据显示，CRE中绝大多数致病菌为CRKP，约占84﹪[10]。美国近十年的数据表明，儿童在院内CRKP感染率从1999～2000年的0上升至2011～2012年的1.74%[11]；在我国北京某儿童医院，CRKP从2010年的7.8﹪增加到了2014年的20.7﹪[12]。可见Kpn的耐药情况，尤其是CRKP，在儿童中呈逐渐流行趋势，这势必造成前所未有的公共卫生危机，应引起儿科医生的高度重视。

2 耐药机制

Kpn对β-内酰胺类抗生素，如青霉素及其衍生物、三代头孢菌素等药物的耐药率很高，同时也是碳青霉烯类抗生素耐药菌感染的主要病原体之一。Kpn对于适合儿童应用的众多抗生素均具有耐药性，可以说Kpn的耐药性形势十分严峻，我们即将面临无药可用的地步[12]。所以分析Kpn的耐药机制，可为临床合理治疗多重耐药Kpn、减少病情迁延、提高治愈率等提供指导。

2.1 ESBLs ESBLs是由质粒介导的丝氨酸蛋白衍生物，可使青霉素、头孢菌素和单环β-内酰胺类抗生素水解；同时质粒的接合、转化和转导等作用可使耐药基因在不同种属细菌之间水平传播，导致ESBLs菌株不但对广谱青霉素、头孢菌素等耐药，并且有多重耐药性与交叉耐药性，从而造成耐药性的广泛播散和流行[13]。

ESBLs分为5种亚型，即TEM型、SHV型、CTXM 型、OXA型和其他型。由于各国或地区病原菌分布不同，抗生素选择不同，ESBLs亚型的分布呈现显著的地域差异。欧美国家多为TEM 和SHV型，南美、东欧和亚洲等地常见的基因型是CTX-M型，而我国则以CTX-M型为主，兼有SHV、TEM型[14]。有数据显示，ESBLs这5种类型基本上都对β-内酰胺类抗生素有或多或少的耐药性[15]。

2.2 CRKP 碳青霉烯类强效抗生素在治疗产ESBLs的Kpn感染中发挥重要作用；然而，随着美罗培南、亚胺培南等碳青霉烯类抗生素广泛使用，Kpn对其敏感性逐渐下降。有研究提出，Kpn对碳青霉烯类药物的耐药机制主要包括：①产碳青霉烯酶；②高产AmpC酶或ESBLs合并外膜蛋白缺失；③肺炎克雷伯菌外排泵系统；④形成生物膜等[12]。

2.2.1 碳青霉烯酶 主要包含Ambler分类的β-内酰胺酶的A类酶、B类酶和D类酶。A类酶关键是有质粒介导高水平耐药，从而是导致Kpn对碳青霉烯类耐药的重要条件，其中产KPC （Klebsiella pneumoniae carbapenemases）型碳青霉烯酶耐药性增强的关键原因是该酶只对单环内酰胺类无明显活性，对所有β-内酰胺酶类常见的抗生素均能水解[16]。B类酶是金属β-内酰胺酶，多数由质粒编码，通过整合子整合作用，导致某些特殊的基因在同种或不同菌株间传播，易发生严重的院内交叉感染和耐药菌的播散[17]。D类酶则对碳青霉烯类水解能力较弱。

2.2.2 高产AmpC酶或ESBLs合并外膜蛋白缺失 碳青霉烯类抗生素发挥抗菌作用主要是该类抗生素以及一些亲水分子等通过外膜蛋白进入周质间隙后与相应结合蛋白结合。如果外膜蛋白缺失，抗菌药物将失去关键通道而不能进入菌体，继而产生耐药[18]。若ESBLs或AmpC酶合并两种膜孔蛋白同时缺失，Kpn对碳青霉烯类抗生素耐药率将会明显增高[19]。

2.2.3 Kpn外排泵系统 Kpn中最重要的外排系统是AcrAB-TolC外排泵，研究表明，通过该泵细菌可将药物从菌体排出，使能够进入细胞与作用靶位结合的抗菌药物浓度降低，从而减弱甚至无法发挥抗生素效能，进而产生耐药[20]。

2.2.4 生物膜形成 Kpn形成的生物膜对碳青霉烯类抗生素通透性较差[12]，故该类抗生素进入生物膜会延长时间，往往超过其治疗时间，意味着进入菌体的抗生素浓度减低，从而更容易诱导细菌产生耐药。

3 治疗进展

在儿科呼吸病房、新生儿及儿科重症监护病房多次检出CRKP，尤其是上呼吸机的患儿，CRKP感染及耐药的增加，以及治疗上非常局限，更加引起重视，CRKP感染应用抗菌药的治疗主要有：

3.1 联合抗感染 目前对CRKP感染的治疗尚无明确的指南为临床提供有力的依据。药敏试验数据显示CRKP仅对多黏菌素、庆大霉素、替加环素敏感[17]，但由于前两者具有肾毒性和神经毒性，在临床上很少单用一种药物。替加环素对多数肠杆菌科细菌具有广谱抗菌活性，但临床上单用替加环素效果并不理想[21]。

多数研究认为，CRKP感染联合治疗优于单药治疗。体外研究显示，多黏菌素B与美罗培南或替加环素联合使用具有很好的协同作用[22]。国外有些报道[23～25]认为联合用药可降低CPKP感染的病死率，并获得良好疗效。替加环素儿童的使用剂量为1mg/kg，每日两次，间隔12h用1次[25]。在美国的调查数据中，22%的感染专家并没有局限于多粘菌素的副反应，在临床仍选择使用，且效果令人满意，毒副作用轻[26]，欧洲地区现批准肾功能无明显异常的儿童使用多黏菌素，推荐剂量为2.5～5.0 mg·kg-1·d-1，分 2～4 次使用[27]。这为今后儿童 CRKP感染的治疗提供了可靠依据。但由于这些药物仍存在严重的副作用，使用过程中需密切监测其不良反应，以达到最佳疗效。

3.2 新的酶抑制剂 目前临床上酶抑制剂主要有克拉维酸、他唑巴坦、舒巴坦，这些往往是对A类酶存在活性，而对碳青霉烯酶无临床作用，对多半B类或D类酶没有活性[28]。阿维巴坦（Avibactam）是目前抑酶谱较广的新的β-内酰胺酶抑制剂，针对丝氨酸为活性位点的β-内酰胺酶而设计，可抑制A类酶（包括ESBLs及KPC酶）、C类酶（主要是AmpC酶）和部分D类β-内酰胺酶[17]。阿维巴坦与头孢类抗生素或碳青酶烯类抗生素联合使用时，抗菌效果显著[17]。目前阿维巴坦的复合制剂虽仅限于成人方面的研究，暂未完全进入临床，但儿科治疗中的应用值得期待。

综上所述，Kpn对多种药物耐药性已越来越受关注，针对各地区对Kpn具有不同种类的耐药情况，有必要加强耐药监测，获得当地儿童Kpn的耐药谱，规范使用抗生素，建立全方位的感染控制干预机制，做好严格的接触隔离预防性措施；深入研究其耐药机制，研发新药对抗Kpn感染，才能有效的控制耐药菌株。

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