谷雷 賴國祥 林燈述 余宗陽 葉嘉 劉瑋

1福建醫(yī)科大學(xué)?？偱R床醫(yī)學(xué)院 (聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇〇醫(yī)院)呼吸內(nèi)科,福州350025;2聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇〇醫(yī)院寧德醫(yī)療區(qū)352000

耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是臨床常見的多重耐藥菌,過去認(rèn)為與醫(yī)源性接觸相關(guān),是醫(yī)院獲得性肺炎,特別是呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的常見病原體。但是近年來,社區(qū)相關(guān)性耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus,CA-MRSA)感染的病例報(bào)道逐漸增多,給公共衛(wèi)生安全帶來巨大威脅,已引起各國政府衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的重視,我國的專家也已提出相關(guān)的治療策略[1-3],并呼吁加強(qiáng)相關(guān)的研究[4]。CA-MRSA菌株攜帶有特殊遺傳成分,該菌葡萄球菌染色體mec基因盒 (staphylococcal chromosome mec gene cassette,SCCmec)分型多為Ⅳ或Ⅴ型[5],多數(shù)菌株含有殺白細(xì)胞素(Panton-Valentine leukocidin,PVL),對非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物多數(shù)敏感。

1 CA-MRSA的流行趨勢

1999年,美國疾病預(yù)防與控制中心報(bào)告了CA-MRSA感染導(dǎo)致4例患兒短時(shí)間內(nèi)死亡。此后在美國、歐洲及全球許多國家均發(fā)現(xiàn)該菌所致感染病例[6]。有meta分析顯示:1996年1 月至2002 年2 月間醫(yī)院MRSA 分離株中CA-MRSA 在回顧性研究中占30.2%,在前瞻性研究中占37.3%。美國疾病預(yù)防與控制中心調(diào)查發(fā)現(xiàn):醫(yī)院內(nèi)MRSA 感染者中CA-MRSA 感染率為8%～20%,年發(fā)病率為18.0/10萬～25.7/10萬。CA-MRSA 非成人社區(qū)獲得性肺炎的常見致病菌,國外報(bào)道其發(fā)病率較低:美國為2.4%[7],韓國的回顧性研究為4.2%[8];兩者的死亡率分別為14%和14.3%。

歐洲七國針對皮膚軟組織感染的一項(xiàng)橫斷面研究顯示:564例皮膚軟組織感染患者中,374例 (67%)金黃色葡萄球菌陽性,其中CA-MRSA 占14% (51/374)[9]。加拿大、澳大利亞等國數(shù)據(jù)顯示:2000-2008年期間MRSA 菌血癥發(fā)生率顯著提高(P =0.035),主要是由于CA-MRSA 比例升高 (P =0.013)[10]。瑞典連續(xù)17 年流調(diào)顯示CA-MRSA發(fā)生率近年來逐步增高,在所有MRSA 陽性患者中的比例已超過40%[11]。中國上海一項(xiàng)研究中,納入2005-2014年共2 048例金黃色葡萄球菌感染患者,結(jié)果顯示:10年來CA-MRSA 發(fā)生率不斷提高[12]。我國成人CAMRSA 致社區(qū)獲得性肺炎暫無發(fā)病率相關(guān)報(bào)道,近期僅有數(shù)篇小樣本的報(bào)道[13-19], 死亡率高達(dá)25.0% ～40.48%[20-21]。因我國的研究缺乏致病菌的微生物學(xué)特征分析,目前無從判斷我國高死亡率是因?yàn)榫甓玖Ω鼜?qiáng)還是臨床診治水平導(dǎo)致的預(yù)后差異。

2 CA-MRSA 和醫(yī)院相關(guān)性耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(hospital-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus,HA-MRSA)的鑒定

目前對CA-MRSA 感染尚無明確的診斷標(biāo)準(zhǔn)。美國疾病預(yù)防與控制中心建議的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)是[22]:患者在門診或入院48 h以內(nèi)分離到的MRSA 菌株;該患者無留置導(dǎo)管或人工醫(yī)療裝置,且1 年內(nèi)無住院或與托兒所、護(hù)理院、收容所等機(jī)構(gòu)接觸史。國際上公認(rèn)的鑒別CA-MRSA 和HA-MRSA 的分子生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)之一是CA-MRSA 攜帶SCCmec Ⅳ-Ⅵ型,而 HA-MRSA 則攜帶SCCmec Ⅰ-Ⅲ型[5]。

一份來自亞洲地區(qū)的研究提示:在社區(qū)感染患者中,檢測到的病原菌除CA-MRSA 外,也存在當(dāng)?shù)豀A-MRSA流行株;同時(shí)在確診為醫(yī)院感染的病例中,也發(fā)現(xiàn)了CA-MRSA菌株[23]。此外,已有多次報(bào)道CA-MRSA 感染在醫(yī)院內(nèi)暴發(fā)流行[24-26]。而且,醫(yī)院內(nèi)流行的CA-MRSA菌株可能對許多非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥,影響治療效果。因此,僅通過流行病學(xué)背景和臨床特征區(qū)分CAMRSA 和HA-MRSA 可能會(huì)導(dǎo)致誤判,需要借助微生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因組學(xué)特征來區(qū)分[6,27-28]。

分子證據(jù)顯示CA-MRSA 并非HA-MRSA 播散至社區(qū),而系自發(fā)性進(jìn)化所致。目前的研究發(fā)現(xiàn),CA-MRSA與HA-MRSA 顯著不同,主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):(1)通常編碼數(shù)種HA-MRSA 所沒有的毒力因子,大部分菌株攜帶PVL毒力基因。PVL可破壞白細(xì)胞并導(dǎo)致組織壞死,健康兒童和青年人的皮膚軟組織感染、壞死性筋膜炎和壞死性肺炎與PVL 關(guān)系密切。 (2)攜帶SCCmecⅣ-Ⅵ型基因盒[4]。(3)全球流行的CA-MRSA 菌株主要為ST 分型的ST1、ST8、ST59 和ST72 等;我國流行的CA-MRSA 主要是ST59型[29-30]。 (4)對β-內(nèi)酰胺類藥物耐藥,而對大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、喹諾酮類等非β-內(nèi)酰胺類藥物常表現(xiàn)為敏感。

3 CA-MRSA的毒力因子

MRSA 攜帶多種毒力因子,包括PVL、α-溶血素、β-溶血素、δ-溶血素和γ-溶血素、酚溶調(diào)制蛋白 (phenolsoluble modulins,PSM)、莢膜多糖,介導(dǎo)粘連宿主細(xì)胞的黏附素和核酸酶、蛋白酶、酯酶、玻璃酸酶、膠原酶等各種酶[31-32]。這些毒力因子使其能夠在細(xì)胞內(nèi)定植并逃避免疫攻擊,從而導(dǎo)致疾病發(fā)生。

不同國家和地區(qū)流行的CA-MRSA 菌株亦有所不同。在亞洲地區(qū),CA-MRSA 基因型具有高度異質(zhì)性,中國以ST59型為主[29]。USA300 (序列型ST8)是美國的主要克隆菌株。USA300及其他CA-MRSA 克隆多攜帶有PVL 基因lukSF-PV,這種基因編碼的PVL可使人類白細(xì)胞裂解。PVL被認(rèn)為與CA-MRSA 多數(shù)基因型存在流行病學(xué)聯(lián)系,如美國以USA300 (ST8)為主,PVL 多呈陽性,但亦有少數(shù)基因型PVL 呈陰性,如韓國的CA-MRSA 流行克隆ST72,故PVL 并非CA-MRSA 通用標(biāo)記[33]。中國ST59型CA-MRSA 呈上升趨勢,2014年ST59的比例相對增加71.4%,而在所有ST59 型CA-MRSA 分離株中,PVL 陽性僅為少數(shù) (36%)[12]。一項(xiàng)meta 分析結(jié)果顯示CAMRSA 中PVL 攜帶率約為42.1%,高于一般的MRSA(P =0.011)[34]。另有研究顯示,CA-MRSA 中PVL 陽性比例顯著高于 HA-MRSA (36.4% 比10.3%,P =0.006)[35]。

一項(xiàng)回顧性研究共納入11株CA-MRSA 菌株,其中9株 (82%)PVL基因陰性,9株 (82%)含殺白細(xì)胞素ED基因,所有 (100%)菌株中均鑒定出γ-溶血素,且9 株(82%)分離株攜帶腸毒素K、腸毒素Q 或表皮剝脫性毒素B[36]。一項(xiàng)旨在確定CA-MRSA 菌株的分子特征和毒力基因圖譜的回顧性研究顯示,CA-MRSA 攜帶更多的毒力基因,尤其是葡萄球菌腸毒素基因,seb 基因僅存在于CA-MRSA菌株中[37]。CA-MRSA 菌株毒力增加可能在很大程度上是由于其表現(xiàn)出很高的能力來逃避人類中性粒細(xì)胞的殺傷能力,人類中性粒細(xì)胞是人體抵抗葡萄球菌感染的第一道防線。但關(guān)于哪種機(jī)制導(dǎo)致CA-MRSA 菌株具備逃避人體免疫防御并導(dǎo)致健康宿主感染的異常能力尚存在許多爭論。在CA-MRSA 流行初期,所有CA-MRSA 克隆中都發(fā)現(xiàn)了編碼PVL 的基因lukS和luk F,而HA-MRSA通常不存在PVL,因此研究人員將注意力集中在PVL 作為導(dǎo)致CA-MRSA 毒力增加的潛在原因上[31]。故第一種假設(shè)將CA-MRSA 毒力增加歸因于可移動(dòng)遺傳元件的獲得,即含有PVL的可移動(dòng)遺傳元件。然而,2個(gè)主要發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)疑了PVL 在CA-MRSA 疾病中作為毒力因子的重要作用:在第一項(xiàng)研究中使用USA300 等位基因缺失突變體,PVL未能顯示出對毒力的影響,而其他毒素 (PSMα、α-毒素)則顯示出強(qiáng)效作用[38];在第二項(xiàng)研究中,PVL陰性的CA-MRSA 菌株顯示出與PVL 陽性菌株相似的毒力特征[39]。故第二種假設(shè)將CA-MRSA 毒力增加歸因于核心基因組編碼的毒力基因的表達(dá)增加,如PSM、溶血素、α-毒素和其他毒力決定因素[31]。

4 CA-MRSA的耐藥基因

MRSA 對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥是因?yàn)槠鋽y帶mec A 基因。青霉素結(jié)合蛋白2a是mec A 基因編碼的一種新型蛋白,其對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物親和力很低,因此β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物無法與青霉素結(jié)合蛋白2a結(jié)合,從而導(dǎo)致MRSA 對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥。MRSA 對非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥性與是否存在其他耐藥基因有關(guān):比如,氟喹諾酮類藥物耐藥與nor A 基因有關(guān),氯霉素類藥物耐藥與cat(pC233)基因有關(guān),大環(huán)內(nèi)酯類和林可酰胺類藥物耐藥與erm A、ermC 基因相關(guān),四環(huán)素類藥物耐藥與tet K、tet M 基因有關(guān),氨基糖苷類藥物耐藥與aac AaphD、aad D、aph(4')和ant(9)基因有關(guān)。

CA-MRSA 和HA-MRSA 攜帶的不同型別的SCC mec導(dǎo)致兩者耐藥性有明顯區(qū)別。在金黃色葡萄球菌中已知有6種SCC mec基因盒,每種SCC mec所含基因的大小、組成及抗菌藥物耐藥性均不相同。HA-MRSA 主要為SCC mecⅠ、Ⅱ、Ⅲ型,SCC mecⅡ及Ⅲ與非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥有關(guān),故往往呈多重耐藥,且由于體積較大,水平播散較慢。CA-MRSA 主要為SCC mecⅣ、Ⅵ型,SCC mec基因盒上攜帶mec A 基因,故對β-內(nèi)酰胺類耐藥,對非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物通常敏感。SCC mec Ⅳ與Ⅴ相似,分子較小,易移動(dòng)并通過質(zhì)?；蚴删w傳播至不同遺傳背景的金黃色葡萄球菌菌株,容易在人群中傳播和定植。SCC mecⅣ和Ⅵ除mec A 外不攜帶其他耐藥基因,故對多數(shù)非β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物敏感。至今,鮮有SCC mecⅠ～Ⅲ型出現(xiàn)在CA-MRSA 中的報(bào)道,尤其是SCC mecⅢ型。

國外一項(xiàng)旨在分析MRSA 對不同抗菌藥物的耐藥性研究顯示:CA-MRSA 對目前大多數(shù)抗菌藥物的耐藥性較高,但沒有菌株對利奈唑胺和萬古霉素耐藥[40]。我國一項(xiàng)回顧性研究顯示:CA-MRSA 對利奈唑胺、萬古霉素、替考拉寧的耐藥率為0%,對莫西沙星耐藥率為17.4%,但對四環(huán)素、克林霉素耐藥率分別高達(dá)65.2%和95.7%[37]。國內(nèi)另一項(xiàng)回顧性研究也顯示:CA-MRSA 對利奈唑胺、萬古霉素耐藥率為0%,對環(huán)丙沙星耐藥率為5.7%,對四環(huán)素耐藥率為15.4%,對克林霉素耐藥率高達(dá)88.6%[41]。美國感染疾病協(xié)會(huì)推薦經(jīng)驗(yàn)性用于CA-MRSA 肺炎治療的抗菌藥物包括萬古霉素、利奈唑胺或克林霉素[42]。中國成人社區(qū)獲得性肺炎診斷和治療指南 (2016 年版)對于CAMRSA 肺炎的治療推薦首選萬古霉素或利奈唑胺,次選去甲萬古霉素、替考拉寧、替加環(huán)素、利福平、磷霉素、磺胺甲噁唑/甲氧芐啶 (宜聯(lián)合用藥,不宜單用)等[43]。巴西胸肺病學(xué)會(huì)對于CA-MRSA 肺炎的治療推薦藥物也是萬古霉素、利奈唑胺和克林霉素;上述藥物可單藥治療,也可以聯(lián)合治療 (萬古霉素+克林霉素或利奈唑胺+克林霉素);在耐藥或難以穿透壞死組織的情況下可使用萬古霉素、利奈唑胺或克林霉素聯(lián)合利福平治療[44]。國內(nèi)外研究及指南均表明糖肽類和噁唑烷酮類是治療CA-MRSA 感染的敏感藥物,但國內(nèi)研究提示CA-MRSA 對克林霉素耐藥率高,對喹諾酮類耐藥率相對較低,提示我們應(yīng)結(jié)合國情,不可照搬國外指南,并加強(qiáng)對國內(nèi)CA-MRSA 的相關(guān)研究。

5 展望

近年來CA-MRSA 感染病例報(bào)道越來越多,其在社區(qū)中的播散已引起一定的重視,但其發(fā)病機(jī)制、傳播途徑、流行病學(xué)、病原菌的發(fā)生和演變、治療和預(yù)防等問題尚未充分闡明,國內(nèi)有關(guān)的調(diào)查研究資料很少。因此,今后需要進(jìn)行前瞻性調(diào)查研究來探討國內(nèi)CA-MRSA 感染患者患病情況和常見易感因素,研究國內(nèi)CA-MRSA (醫(yī)院內(nèi)、社區(qū))的生物學(xué)特點(diǎn)及耐藥基因與臨床表型的相關(guān)性,確定CA-MRSA 肺炎的最佳治療方案,為臨床診治CAMRSA 提供科學(xué)的參考依據(jù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突