《产超广谱β-内酰胺酶细菌感染防治专家共识

(中华实验和临床感染病杂志2010年5月第4卷第2期)》

产超广谱β-内酰胺酶细菌感染防治专家委员会

超广谱β-内酰胺酶（extended-spectrum β-lactamases，ESBLs）是细菌对β-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要机制之一，其预防与治疗已成为临床医生需要面对的重要问题^[1]，但国内外缺少相关问题处理的指导性意见。《中华实验和临床感染病杂志（电子版）》和《医学参考报感染病学频道》编辑部组织国内部分专家制定本《共识》，以对ESBLs相关问题的处理提供指导。

一、超广谱β-内酰胺酶及相关概念

1. β-内酰胺酶及分类：β-内酰胺酶是指能催化水解6-氨基青霉烷酸和7-氨基头孢烷酸及其 N-酰基衍生物分子中β-内酰胺环酰胺键的灭活酶，产β-内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗生素耐药的主要机制。其分类见表1。

表1  β-内酰胺酶的功能分类和分子分类

2. 超广谱β-内酰胺酶：细菌在持续的各种β-内酰胺类抗生素的选择压力下，被诱导产生活跃的及不断变异的β-内酰胺酶，扩展了其耐受头孢他啶、头孢噻肟、头孢吡肟等第3代及第4代头孢菌素，以及氨曲南等单内酰环类抗生素的能力，这些新的β-内酰胺酶被称为ESBLs。ESBLs属于Ambler分类的A类和D类酶，按Bush分类属2be。

根据质粒所携带编码基因同源性的不同，ESBLs主要有TEM、SHV、CTX-M、OXA型。还有一些少见的ESBLs型别，如PER、VEB、CMZ、TLA、SFO、GES等。感染β-内酰胺酶耐药菌株病原菌依次为肺炎克雷伯菌、绿脓杆菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌等。

二、ESBLs的流行因素及发展趋势

自1982年在英格兰首先发现产ESBLs克雷伯菌后，产ESBLs菌株的流行在世界各地广泛报道。不同型别ESBLs在全球流行情况差异很大^[2~4]。SHV-2和SHV-5呈世界流行；TEM-3在欧洲多见；在美国主要是TEM-10、TEM-12、 TEM-26；CTX-M型ESBLs主要分布于东欧、南美和日本以及远东地区；北美、亚洲和欧洲仍以TEM型和SHV型ESBLs最为多见。总体上CTX-M型呈逐渐增多趋势，墨西哥，新加坡、泰国、韩国等国家的报道增加。目前我国发现的ESBLs以CTX-M、SHV、TEM型为主，但因不同省市、不同研究，其报告比例各不相同^[5~8]。

ESBLs主要存在于临床分离的革兰阴性杆菌中，产酶菌为15%，其中又多见于肠杆菌科细菌^[9~12]。在肠杆菌科细菌中以肺炎克雷伯菌最为常见，产ESBLs肺炎克雷伯菌占产ESBLs肠杆菌科细菌的16.9%～75.0%。其他常见产ESBLs的细菌有大肠埃希菌、产酸克雷伯菌、产气肠杆菌、变形杆菌、沙门属菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷菌铜绿假单胞菌、不动杆菌属等。

各个国家和地区产ESBLs菌株的发生率明显不同。日本、荷兰等国家产ESBLs菌株的发生率很低，而法国、印度等国家产ESBLs菌株的发生率很高，可有高达50%以上的克雷伯菌属的菌株产生ESBLs，而且具有较严重的耐药性。我国大陆大肠埃希菌中产ESBLs菌株的发生率在20%～30%左右，肺炎克雷伯菌中为20%～50%。

产ESBLs菌株主要在医院内引起感染和流行，其中60%发生在著名的大医院中，特别是教学医院^[13~15]。产ESBLs菌株不仅引起院内暴发流行，还可以向院外传播，使流行范围扩大。研究显示，重症监护病房、住院日延长（≥7 d）、机械通气、导尿管和动脉导管的留置、严重疾病状态（如器官移植）、不适当联合使用抗生素或三代头孢菌素、年龄≥60岁等都是导致ESBLs产生的危险因素。

产ESBLs菌株可以发生垂直传播（克隆传播），也可以通过质粒或转座子将产酶基因水平传播给敏感的非产酶菌株，引起更多的细菌产生ESBLs，从而引起院内感染的暴发流行。

三、ESBLs的实验室检查

临床分离到革兰阴性杆菌，尤其是大肠埃希菌和克雷伯菌等，均应检测是否产ESBLs。出于对流行性、治疗和感染控制方面的考虑，应该把从尿中分离的所有菌株着ESBLs筛选。推荐先做初筛试验，如初筛试验阳性，再做表型确证试验。对获得的ESBLs菌株，可以进一步研究分析，做蛋白分析试验和基因诊断，以确定ESBLs分型，并发现新的ESBLs。

1. 初筛试验：纸片扩散法、肉汤稀释法采用其中一种方法，选用头孢泊肟、头孢他啶、氨曲南、头孢噻肟或头孢曲松至少2种，根据药敏试验结果来推测菌株可能产ESBLs。这些方法简单易行，但准确性差、易导致假阴性，只能作为ESBLs的初筛试验，还需进一步做确证试验。

2. 表型确证试验：对初筛试验结果提示可能产生ESBLs的菌株，需要做表型确证试验。

纸片扩散法和肉汤稀释法：确证试验需要同时使用头孢噻肟和头孢他啶，单独和联合克拉维酸的复合制剂进行检测。纸片扩散法中2种药物任何一种在加克拉维酸后，抑菌环直径与不加克拉维酸的抑菌环相比增大值≥5 mm时，判定为产ESBLs；肉汤稀释法中，与克拉维酸联合的药物MIC相对单独药物的MIC见地≥3个倍比稀释度，判定为产ESBLs。

上述初筛和确证试验方法是目前临床实验室常用方法，此外，还有双纸片扩散法、三维扩散法、头孢硝噻吩竞争分析试验、E-test法及自动化仪器药敏检测法等^[16]。

3. ESBLs蛋白质分析：（1）等电聚焦电泳：将临床分离菌中粗提的未知ESBLs进行等电聚焦电泳，测定其等电点（PI），与已知酶的等电点进行比较，具有同一等电点的酶可能为同一种酶。如未知酶的等电点与所有的已知ESBLs的等电点不同则可能为一种新的ESBLs。等电聚焦电泳是一种直接而客观的方法，但由于酶的等电点相同或相近，大多难以单独用等电聚焦电泳来进行区别，与其他方法联合应用可提高分辨率。（2）氨基酸序列分析：测定未知酶的氨基酸序列，与已知酶的序列进行比较，是一种准确的方法，同时可发现新的酶，并可更好地了解酶的结构与功能的关系以及酶的衍生情况。本方法繁杂耗时、条件要求高，只限于研究使用。

4. 基因诊断：（1）聚合酶链反应PCR：提取待测菌的DNA，作为扩增模板，采用已知标准酶基因的特异性寡核苷酸引物，进行体外循环扩增，结果如为阳性说明有已知ESBLs的产酶基因。其他方法还有DNA-DNA探针杂交、PCR产物限制性酶切片段多态性分析（PCR-RFLP）等。这些方法灵敏度高，但无法发现新的ESBLs的基因。（2）核苷酸序列分析：将产酶基因（PCR产物、克隆片段等）进行核酸序列分析，分析结果与已知的产ESBLs基因进行比较，发现相同的ESBLs基因或新的ESBLs基因，此方法精确度高，且可能发现新的ESBLs基因以及了解基因突变产生衍生酶的情况。

四、产ESBLs菌株的抗菌治疗

（一）ESBLs菌株的治疗原则^[17~19]

1. 2010年CLSI M100-S20版《抗菌药物敏感性试验执行标准》中，头孢唑林、头孢噻肟、头孢唑肟、头孢曲松、头孢他啶和氨曲南的判读折点发生改变，临床医生需要根据新的药敏试验结果选择用药。折点未发生改变的抗生素仍执行CLSI M100-S19标准。多数产ESBLs菌株为多重耐药，抗生素选择难度大，同时应关注到抗生素药敏试验折点的变化，选择恰当治疗。

2. 产ESBLs菌株对各种酶抑制剂复合制剂和碳青霉烯类抗生素敏感性较高。推荐使用的抗菌药物包括碳青霉烯类、头霉烯类、酶抑制剂复合制剂等，也可以根据药敏试验和病情选择氨基糖苷类抗生素、氟喹诺酮类与上述抗生素联合治疗。具体选择某种药物时，应关注到如下因素：（1）临床疗效；（2）耐药性的流行；（3）减低耐药性的出现；（4）价格；（5）药物临床应用指征；（6）目前关于药物的首选与次选的推荐意见。

3. 对产ESBLs菌株，青霉素类和第一、二、三代头孢菌素均耐药。即使体外试验对某些青霉素类、头孢菌素敏感，临床上也可能治疗无效。（4）应该注意到，产ESBLs菌株可以在治疗过程中发展而来。对最初分离敏感的菌株，经3～4 d三代头孢菌素的治疗后，有可能发展为耐药，因此对重复分离菌株应重复进行药敏试验。

（二）抗生素的种类及其对ESBLs菌株治疗疗效^[20,21]

1. 碳青霉烯类：碳青霉烯类对产ESBLs菌株敏感性很高，临床疗效显著，在严重感染或其他抗生素治疗疗效不佳时，可选择碳青霉烯类抗生素。对可能的产ESBLs菌株的社区感染、院内感染如重症监护室的呼吸机相关肺炎，均可经验性使用碳青霉烯类抗生素治疗。药物包括亚胺培南、美罗培南、帕尼培南、厄他培南、法罗培南、多尼培南等。美罗培南、帕尼培南不易发生神经系统的不良反应，可用于产ESBLs菌株引起的中枢神经系统感染。

目前尚无确切临床资料说明碳青霉烯类与其它抗菌药物联合应用的疗效是否优于碳青霉烯类单独应用，但大多临床医生倾向于运用碳青霉烯类联合氨基糖苷类治疗产ESBLs菌株引起的严重感染。

2. β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂复方：产ESBLs菌株对β-内酰胺类抗生素联合克拉维酸、舒巴坦或三唑巴坦的复方制剂较好效果。此类药物可首选用于产ESBLs菌株所致的轻～中度感染，但由于β-内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂复方对产ESBLs菌株的临床疗效不够理想，对产ESBLs菌株严重感染的患者，不宜作为首选药物。在已上市的β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂复方中，以头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/三唑巴坦的抗菌作用较强。

应该注意，当细菌产生大量β-内酰胺酶或同时伴有外膜蛋白丢失时，β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂复方的抗菌活性也会降低。此外，酶抑制剂对某些ESBLs无抑制作用，如大多数OXA型ESBLs。

3. 头霉素类：体外研究显示，头霉素类抗生素对于产ESBLs菌株具有良好的抗菌作用，可以作为产ESBLs菌株的次选药物，也可以与氨基糖苷类抗生素等联合使用。目前使用较多的药物为头孢美唑。

需要注意到是，头霉素类易诱导细菌产生诱导酶（AmpC酶），从而出现耐药。如果细菌同时有膜蛋白缺失也可引起细菌对头霉素类耐药。

4. 第三、四代头孢菌素：不同型别ESBLs对三代头孢菌素的水解能力各不相同，体外实验也可能显示产ESBLs菌株对第三代头孢菌素敏感，但临床上使用三代头孢菌素治疗产ESBLs菌株感染的疗效很差。第四代头孢菌素对ESBLs的稳定性高于第三代头孢菌素，但仍能为ESBLs不同程度的水解，因此，不管体外试验结果如何，所有的产ESBLs菌株均应视为对第三、四代头孢菌素。

5. 其他抗生素：多数产ESBLs菌株为多重耐药株，对氨基糖苷类抗生素的耐药率高，氨基糖苷类抗生素常作为产ESBLs菌株严重感染时的联合用药之一。喹诺酮类抗菌药物可用于治疗产ESBLs菌株引起的轻、中度感染（如尿路感染），但产ESBLs菌株对喹诺酮类的耐药性不断增加，限制了喹诺酮类药物在产ESBLs菌株感染中的应用。研究显示，四环素类抗生素中的替加环素对产EBSLs菌株也有较好疗效。

（三）产ESBLs菌株的抗生素治疗^[22~25]