脑膜败血伊丽莎白菌医院感染、耐药性及治疗的研究进展

罗紫云，袁相宜，高培阳

(1.成都中医药大学临床医学院，四川 成都 610072；2.成都中医药大学附属医院重症医学科，四川 成都 610072)

0 引言

脑膜败血伊丽莎白菌（E.m）是非发酵革兰氏阴性需氧杆菌，广泛存在于自然环境及医院环境中，可导致新生儿脑膜炎、败血症以及免疫功能低下患者的各种感染，并且由于多数菌株对临床常用抗菌药物耐药，通过各种内在耐药机制，产生广泛的耐药，给临床抗感染治疗带来了很大的困难。临床治疗中，大多数快速诊断测试无法发现这些病原体耐药性机制。因此，临床医生必须了解常见的耐药机制和体内外药物敏感性，以便在治疗这些感染时做出明智的决定。现将从感染现状、影响因素、耐药机制等方面进行介绍，提高人们对E.m感染的重视和控制，以期对临床治疗E.m提供有效的抗菌药物及联合治疗方案。

1 概况

E.m属非发酵需氧革兰氏阴性杆菌，无鞭毛、无芽孢，广泛存在于自然环境，经常从水、土壤、青蛙和昆虫中分离，在医院内广泛分布在吸氧瓶、加湿器、吸引管、鼻导管、水槽及水龙头中[1]。虽然该物种的致病意义尚不清楚，但已有因伊丽莎白金氏症引起的感染的报告，如脑膜炎、肺炎、腹膜炎、蜂窝织炎和血流感染。

2 院内感染现状

E.m是条件致病菌，表现出低毒性，不易感染健康人群，是人类感染的罕见原因，只有少部分（小于3%）呼吸道分离出E.m的患者进展为肺炎。往往应用免疫抑制剂、使用广谱抗菌药物、使用糖皮质激素、进行侵入性诊疗、近期手术和严重的基础疾病如恶性肿瘤、肺结核、糖尿病均是引起医院获得性感染E.m的危险因素[2]。

在新生儿、婴儿和免疫功能低下患者中，大多数脑膜炎杆菌感染表现为脑膜炎、菌血症、肺炎、皮肤和软组织感染、导管相关性感染和尿路感染。大多数病例归因于卫生保健相关感染，85%以上的患者至少有一种共病。据报道，感染E.m患者的病死率为30%-54%[3]。一项流行病学调查显示，水是医院脑膜炎的传播途径[3]。高死亡率除了主要同感染E.m患者基础免疫状态相关外，菌株高耐药性、未能给予有效的抗感染治疗以及菌株强形成生物膜能力等因素也是死亡的独立预测因子。

3 耐药机制

E.m耐药性较高，对有抗假单胞活性的头孢类、碳青霉烯类、氨基糖苷类药物均不敏感，Chen等进行了基因组、耐药组和药敏分析，发现了22个导致耐药的基因，包括A类和D类β-内酰胺酶基因、金属β-内酰胺酶基因、氟喹诺酮类耐药基因(gyrB)、四环素耐药基因(otrA、tetO和tetBP)、18个多药外排泵等[4]。Teo等人利用基因组测序研究了在新加坡的两个icu中爆发的按蚊杆菌疫情。与脑膜炎杆菌类似，发现了对内酰胺类、氟喹诺酮类、四环素类、糖肽类、大环内酯类、氨基糖苷类等具有抗性的基因[5]。

3.1 产碳青霉烯酶

E.m携带固有的A类超广谱β-内酰胺酶（ESBL）和固有的B类金属β-内酰胺酶（MBL）。[15]Khan等人描述了印度的四例脑膜炎病例，这些病例均显示存在A、B和C类β-内酰胺酶。这些基因可能赋予这些β-内酰胺抗生素耐药性，包括哌拉西林/他唑巴坦的组合药物碳。碳青霉烯酶能够水解包括青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类以及β-内酰胺酶抑制剂在内的各种抗菌药。因此，抗菌药物在体内无法达到有效的抑菌浓度，从而产生耐药。

3.2 生物膜的形成

E.m携带许多毒力因子，包括脂糖，血凝素，荚膜和卷曲纤维的形成。生物膜是最重要的毒力因子之一[6]。蛋白酶，脂寡糖（LOS）的合成，铁的摄取和转运，热休克蛋白和胶囊的形成共同参与了生物膜的形成，这表明它们具有入侵和定殖动物宿主的巨大潜力。生物膜可以使细菌残留在医疗设备的表面，并抵抗消毒剂[6]。胶囊成分在粘附和/或生物膜形成中起着至关重要的作用[7]。先前的研究表明，血凝素黏附蛋白的表达使细菌附着并随后在靶底物上积累细胞[8]。卷曲纤维不仅参与生物膜的形成，而且还有助于细菌与动物细胞的粘附[8]。

E.m具有开放的泛基因组，因为它生活在不同的生态位（水生和陆生环境中），以及在动物和植物宿主定植[6]。

3.3 2药外排泵

除了那些灭活抗生素的酶/蛋白质，E.m可以利用多药外排泵排泄多种抗生素[9]，包括安倍S，msrB，macB，ceoB，adeG。例如，CeoB，RND多药运出系统的一个部件，泵出氯霉素，环丙沙星[9]。据报道，MsrB作为一种ABC外排泵，可在葡萄球菌中赋予对红霉素和链霉菌素B抗生素的抗性[10]。

3.4 唾液酸

唾液酸通常在覆盖动物细胞表面的聚糖分子内的末端位置发现，其参与各种细胞过程，包括细胞间粘附，细胞信号传导和免疫系统入侵[11]。在细菌中，唾液酸分子参与许多发病过程[11,12]。它可以整合到模拟宿主细胞表面分子的细胞成分（即膜脂多糖和胶囊）中（称为分子模拟），从而帮助病原体逃脱宿主固有的免疫反应[12]。此外，在环境营养物质有限的情况下，唾液酸还是很好的碳和氮源，唾液酸通过转运蛋白进入细菌，然后转化为6-磷酸果糖。因此，它进入中心代谢途径[13]。另外，富含唾液酸的糖脂，糖蛋白和蛋白聚糖将水分子保留在细菌表面，从而促进了极性分子的吸收[12]。表明不同E.m可以显示不同的发病机制。

另外，E.m可以适应陆地和水生天然生境之间适应环境的变化，但其从环境传播到医疗机构和患者的详细机制仍不清楚，但是，E.m的感染可以通过多种暴露途径来介导[14]。

4 药物敏感性

E.m药敏实验经常引起争议[14]。因此，在细菌感染过程的早期选择合适的经验疗法可能非常具有挑战性。例如，Han等人[15]报道的100%来自韩国的E.m对哌拉西林/他唑巴坦很敏感，对环丙沙星的敏感性较低（占分离株的23%）。但是，来自台湾的E.m临床分离株对哌拉西林/他唑巴坦有抗药性，而74.4%的菌株对甲氧苄啶/磺胺甲恶唑敏感[16]。这种差异表明，来自不同地理区域的E.m可能会发展出不同的抗生素耐药机制。因此，需要研究涉及抗药性的分子机制，这可能直接有助E.m感染的经验治疗[3]。

E.m基因组共享许多抗生素抗性基因[3]，分析抗生素抗性的E.m结果表明，它们携带赋予抗药性的基因，包括氨基糖苷，异烟肼，链霉菌素，氨基水杨酸酯，氟喹诺酮，大环内酯，四环素，二氨基嘧啶和利福霉素。相反，在密歇根州分离株的基因组中未检测到涉及磺酰胺（叶酸途径抑制剂）抗性的基因，这与它们对甲氧苄啶/磺胺甲恶唑的敏感性一致。

E.m通常表现为低毒力，该物种在这些感染患者死亡率中的整体作用尚不清楚，评价E.m耐药的遗传原因的数据有限。深入了解耐药机制的基础有助于确定新型对内酰胺/对内酰胺酶抑制剂组合的潜在作用。

5 治疗进展

E.m感染的治疗通常非常困难，因为该物种具有多药耐药特性。Chen[4]等发现24个分离株中，96%对莫西沙星、左氧氟沙星敏感，79.2%对复方磺胺甲恶唑敏感，71%的患者对哌拉西林/他唑巴坦敏感。但李妮[18]等发现E.m对有抗假单胞活性的头孢类、碳青霉烯类、氨基苷类药物均不敏感，β-内酰胺/β-内酰胺酶抑制剂复方制剂敏感率30.8%～46.2%，仅复方新诺明敏感率超过50.0%；陈杏春等[19]研究中，该菌对头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率分别为3.3%、16.7%，其对含酶抑制剂的敏感性均高于80.0%，环丙沙星、左旋氧氟沙星敏感率分别为45.5%、47.3%，但与林美丽等[20]研究的环丙沙星、左旋氧氟沙星敏感率（72.0%、64.5%）敏感率要低。这表明体外监测研究在地方可能缺乏代表性。例如，在全球范围内，三甲氧苄磺胺甲噁唑的体外活性是可变的。

米诺环素单药治疗耐药性的迅速发展是一个主要问题。虽然E.m对四环素和强力霉素耐药，但大多数(60%-100%)对二甲胺四环素敏感[4]。然而，体外数据显示万古霉素MIC更常见为16-64mg/L，一般不推荐万古霉素治疗。利福平在体外通常对大多数菌株具有活性；然而，大多数报告表明，利福平单一疗法可能失败，并表明一些感染可能只对抗生素联合治疗有反应，如利福平加二甲胺四环素或氟喹诺酮[17]。E.m感染的经验抗菌剂的选择是由有限的临床治疗数据所导致的体外易感性驱动的。因此，一线选择包括二甲胺四环素、莫西沙星、左氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦，以及可能基于利福平的联合治疗。由于单药治疗存在快速发展耐药及后续治疗失败的风险，所以一般都采用联合治疗。

对于具有多重耐药特点、医院感染的重要病原菌之一的E.m，临床应给予足够重视，合理使用抗菌药物，治疗基础疾病，加强对病区和医疗器具的消毒，特别是与水源有关的地方，控制该菌可能引发的医院感染。临床上对于存在高危因素的患者怀疑为E.m感染时，应尽早进行病原学检测，根据药敏试验结果合理选择选用抗菌药物，通过降低感染概率和提高治疗效果两方面，控制该菌可能引发的医院感染。