張菲陽，周英順

西南醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病原生物學(xué)教研室病原生物學(xué)技術(shù)平臺（瀘州 646000）

革蘭陰性菌是引起社區(qū)及醫(yī)院獲得性感染的重要病原菌。近年來，由于抗生素長期不合理應(yīng)用，該類細(xì)菌對包括β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、粘菌素在內(nèi)的多種抗生素均產(chǎn)生耐藥性且耐藥率逐年增高并出現(xiàn)流行趨勢[1]。除了對抗生素耐藥外，革蘭陰性菌對多種抗生素也出現(xiàn)異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象。早在1947年研究人員就在流感嗜血桿菌觀察到異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象，從那之后越來越多的細(xì)菌被報(bào)道對多種不同抗生素異質(zhì)性耐藥[2]。異質(zhì)性耐藥廣泛存在于多種細(xì)菌對不同抗菌藥物的反應(yīng)中，革蘭陰性菌中異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象主要在銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌、大腸桿菌等細(xì)菌中被發(fā)現(xiàn)。自異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來，異質(zhì)性耐藥機(jī)制的研究已經(jīng)成為臨床微生物工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。為了全面了解革蘭陰性菌的異質(zhì)性耐藥流行狀況并進(jìn)一步探究異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象背后的隱藏機(jī)制，現(xiàn)將主要的革蘭陰性菌異質(zhì)性耐藥研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 常見革蘭陰性菌異質(zhì)性耐藥

1.1 粘菌素異質(zhì)性耐藥

目前發(fā)現(xiàn)存在粘菌素異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象的腸桿菌科細(xì)菌主要是肺炎克雷伯菌和陰溝腸桿菌[3-4]。此外也有研究報(bào)道在傷寒沙門菌、大腸桿菌中也存在粘菌素異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象[5]。研究發(fā)現(xiàn)粘菌素異質(zhì)性耐藥的肺炎克雷伯菌中異質(zhì)性耐藥機(jī)制包括以下方面：（1）粘菌素耐藥亞群出現(xiàn)小菌落變異且生物膜形成能力增強(qiáng)[6]。（2）粘菌素耐藥亞群中粘菌素耐藥相關(guān)基因mgrB、雙組份調(diào)節(jié)系統(tǒng)基因phoP[7]、phoQ、lpxM、yciM[8]、PmrAB[9-10]等出現(xiàn)突變。此外研究人員發(fā)現(xiàn)在陰溝腸桿菌中粘菌素異質(zhì)性耐藥機(jī)制與細(xì)菌對宿主抗菌溶解酶交叉耐藥相關(guān)[11]。其他研究也證明了陰溝腸桿菌可通過L-Ara4N 摻入脂質(zhì)A，對脂質(zhì)A 進(jìn)行修飾并進(jìn)一步導(dǎo)致粘菌素異質(zhì)性耐藥[3]。最近的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)陰溝腸桿菌中一個(gè)新鑒定出的基因ecr編碼的小分子跨膜蛋白可以調(diào)節(jié)粘菌素異質(zhì)性耐藥[12]。盡管粘菌素異質(zhì)性耐藥的臨床意義目前仍然存在很大爭議，近年來越來越多的動物實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌種群中存在的少數(shù)耐藥亞群可導(dǎo)致抗生素治療失敗，且可能與疾病的治療失敗有關(guān)[13-14]。

1.2 碳青霉烯異質(zhì)性耐藥

碳青霉烯異質(zhì)性耐藥的腸桿菌科細(xì)菌主要見于肺炎克雷伯菌和大腸桿菌。此外也有研究報(bào)道碳青霉烯異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象也存在于陰溝腸桿菌[15]、產(chǎn)氣腸桿菌中[16]，但研究人員未對異質(zhì)性耐藥機(jī)制進(jìn)行深入探究。目前國內(nèi)外已經(jīng)報(bào)道了產(chǎn)VIM 酶、KPC酶及OXA 酶的碳青霉烯異質(zhì)性耐藥的肺炎克雷伯菌[17-18]。此外研究人員已經(jīng)證明了碳青霉烯異質(zhì)性耐藥機(jī)制與耐藥亞群中blaVIM和blaKPC基因表達(dá)水平增加及編碼OmpK36外膜蛋白基因突變或缺失相關(guān)[18-19]。與肺炎克雷伯菌不同，對碳青霉烯異質(zhì)性耐藥的大腸桿菌的研究主要局限于流行情況及危險(xiǎn)因素等方面。如超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（Extended-spectrum β-lactamase，ESBLs）的產(chǎn)生被認(rèn)為是厄他培南及亞胺培南異質(zhì)性耐藥的共同獨(dú)立危險(xiǎn)因素[20]。這提示我們ESBLs的產(chǎn)生可能是碳青霉烯異質(zhì)性耐藥的另一重要機(jī)制。

1.3 β-內(nèi)酰胺類抗生素異質(zhì)性耐藥

β-內(nèi)酰胺類抗生素異質(zhì)性耐藥主要在大腸桿菌中被報(bào)道。2014年，研究人員發(fā)現(xiàn)向大腸桿菌敏感菌株中導(dǎo)入pUA66-bla CTX-M-14 重組質(zhì)粒能夠構(gòu)建頭孢曲松異質(zhì)性耐藥模型。研究人員還發(fā)現(xiàn)隨著抗生素濃度增加細(xì)菌種群中生長緩慢、頭孢菌素水解酶表達(dá)水平增加的亞群的比例逐漸增高。這說明異質(zhì)性耐藥是細(xì)菌在抗生素作用下降低生長速率的結(jié)果而不是抗生素選擇的結(jié)果[21]。近年來研究人員也發(fā)現(xiàn)了哌拉西林-他唑巴坦異質(zhì)性耐藥的大腸桿菌[22]。然而研究人員并未對其異質(zhì)性耐藥機(jī)制進(jìn)行深入探究。此外，有文獻(xiàn)報(bào)道了頭孢吡肟異質(zhì)性耐藥大腸桿菌的流行病學(xué)特點(diǎn)及危險(xiǎn)因素[23]。這篇報(bào)道顯示了頭孢吡肟異質(zhì)性耐藥大腸桿菌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素包括：頭孢菌素用藥史、產(chǎn)ESBLs、腸外營養(yǎng)。

1.4 四環(huán)素類異質(zhì)性耐藥

四環(huán)素類異質(zhì)性耐藥的腸桿菌科細(xì)菌包括肺炎克雷伯菌、陰溝腸桿菌、傷寒沙門菌。目前發(fā)現(xiàn)的四環(huán)素類異質(zhì)性耐藥的腸桿菌科細(xì)菌并不多見，相應(yīng)的研究也比較少。2017 年，Chen Yi 等[24]發(fā) 現(xiàn)AcrAB-Tolc 和OqxAB 外排泵過度表達(dá)導(dǎo)致傷寒沙門菌對替加環(huán)素異質(zhì)性耐藥。近年來，Hang Liu 等[25]發(fā)現(xiàn)外排泵基因acrAB、oqxAB 及轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子soxS、ramA的表達(dá)水平增加導(dǎo)致陰溝腸桿菌對替加環(huán)素異質(zhì)性耐藥。此外研究人員也發(fā)現(xiàn)OqxAB 和MacAB外排泵的過表達(dá)以及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子RamA可能參與了肺炎克雷伯菌對eravacycline（一種新型的氟四環(huán)素類抗生素）的耐藥和異質(zhì)性耐藥[26]。上述研究提示我們四環(huán)素類異質(zhì)性耐藥的機(jī)制可能與耐藥亞群中外排泵相關(guān)基因表達(dá)水平增加或活性增強(qiáng)有關(guān)。

1.5 磷霉素異質(zhì)性耐藥

目前關(guān)于磷霉素異質(zhì)性耐藥的腸桿菌科細(xì)菌的報(bào)道主要見于大腸桿菌、肺炎克雷伯菌及陰溝腸桿菌。2017年，Ballestero-Téllez M等[27]發(fā)現(xiàn)提高細(xì)菌的初始接種量能夠增加磷霉素異質(zhì)性耐藥的大腸桿菌及肺炎克雷伯菌的檢出效率。隨后Abbott Iain J 等[28]發(fā)現(xiàn)肺炎克雷伯菌及大腸桿菌對磷霉素的反應(yīng)存在差異，異質(zhì)性耐藥亞群的存在導(dǎo)致磷霉素不能完全殺滅大腸桿菌。研究人員也在陰溝腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了磷霉素異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象[29]。他們在磷霉素暴露前檢測到了高水平耐藥亞群并認(rèn)為紙片擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫念A(yù)測異質(zhì)性耐藥。然而這些報(bào)道并未深入探究異質(zhì)性耐藥機(jī)制。隨后，Campos Ana Carolina C 等[30]調(diào)查了巴西某醫(yī)院磷霉素異質(zhì)性耐藥大腸桿菌的流行情況。發(fā)現(xiàn)磷霉素異質(zhì)性耐藥大腸桿菌流行率較高。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)耐藥亞群中轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控基因突變導(dǎo)致磷霉素?cái)z取系統(tǒng)缺陷及磷霉素耐藥基因murA 過度表達(dá)是引起異質(zhì)性耐藥的原因。在近期一項(xiàng)研究中，Lucas AE等[31]發(fā)現(xiàn)磷霉素異質(zhì)性耐藥的大腸桿菌中耐藥亞群的uhpT基因（編碼磷霉素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)磷霉素轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)菌體內(nèi)）缺失導(dǎo)致大腸桿菌對磷霉素異質(zhì)性耐藥，見圖1。

圖1 常見革蘭陰性菌的異質(zhì)性耐藥情況

2 結(jié)語及展望

異質(zhì)性耐藥現(xiàn)象廣泛存在于多種細(xì)菌對多種抗生素的反應(yīng)中。異質(zhì)性耐藥機(jī)制十分復(fù)雜，不同種屬細(xì)菌對同種抗生素異質(zhì)性耐藥機(jī)制各不相同，即使是同種細(xì)菌對同種抗生素異質(zhì)性耐藥機(jī)制也不盡相同。目前仍然需要進(jìn)一步研究異質(zhì)性耐藥機(jī)制。異質(zhì)性耐藥的檢測方法在不同實(shí)驗(yàn)室中也存在著巨大差異，缺乏統(tǒng)一評估異質(zhì)性耐藥的標(biāo)準(zhǔn)。目前常用的異質(zhì)性耐藥表型篩查實(shí)驗(yàn)包括K-B 紙片擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)、E-test等。但這些方法耗時(shí)較長、重復(fù)性較差且對異質(zhì)性耐藥菌株的檢測結(jié)果往往不可靠。不能及時(shí)、準(zhǔn)確的向臨床提供用藥指導(dǎo)。菌譜分析（Population analysis profile，PAP）實(shí)驗(yàn)是評估異質(zhì)性耐藥的金標(biāo)準(zhǔn)，但因其耗時(shí)、繁瑣，很少應(yīng)用于臨床或僅用于確定特定的臨床病例。若不能及時(shí)檢測出異質(zhì)性耐藥菌株，在抗菌藥物的選擇壓力下，異質(zhì)性耐藥將最終進(jìn)展至完全耐藥，導(dǎo)致臨床抗感染治療失敗。

目前還沒有關(guān)于治療異質(zhì)性耐藥菌株感染的規(guī)范用藥方案。除了提高異質(zhì)性耐藥菌株的檢出率、加強(qiáng)對異質(zhì)性耐藥菌株性的認(rèn)識外臨床還應(yīng)該規(guī)范合理應(yīng)用抗生素。同時(shí)還應(yīng)防止異質(zhì)性耐藥菌株的傳播。總而言之，異質(zhì)性耐藥已經(jīng)對臨床抗感染治療造成了巨大的威脅。臨床工作者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對異質(zhì)性耐藥的認(rèn)識，深入探究異質(zhì)性耐藥機(jī)制。