第二节　耐药机制

目前，革兰氏阳性菌耐药状况不容乐观。多重耐药革兰氏阳性菌主要包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、万古霉素中介金黄色葡萄球菌（VISA）、耐万古霉素金黄色葡萄球菌（VRSA）、耐万古霉素肠球菌（VRE）、耐青霉素肺炎链球菌（PRSP）、耐利奈唑胺和达托霉素革兰氏阳性菌等，多重耐药菌的出现为医院感染防控和治疗带来极大的困难。

一、葡萄球菌属

1.MRSA的耐药机制

MRSA携带SCCmec基因盒，SCCmec基因盒中的mecA或mecC基因编码修饰的青霉素结合蛋白PBP2a，这种蛋白对甲氧西林和其他β-内酰胺类抗菌药物的亲和力下降，从而导致MRSA对这些抗菌药物的耐药。SCCmec主要由mec复合物和ccr复合物两部分组成。根据不同mec复合物和ccr复合物的组合使SCCmec又分为不同的类型，目前已发现8种SCCmec型。mec复合物编码一个跨膜的信号转导系统，启动耐药应答。ccr复合物负责SCCmec的移动。另外，SCCmec还含有易变的J区，它可以将同一类型的SCCmec分成不同的亚型。HA-MRSA通常携带 SCCmecⅠ、SCCmec Ⅱ和 SCCmec Ⅲ，很少携带 PVL基因；而CA-MRSA通常携带SCCmec Ⅳ和SCCmec Ⅴ，PVL基因常阳性。不同的金黄色葡萄球菌克隆株的mecA稳定性不同。

2.对万古霉素的不敏感机制

目前VISA的机制尚不明确，可能与金黄色葡萄球菌细胞壁增厚有关。细菌细胞壁越厚，就有更多的万古霉素分子无法穿透细胞壁、达到目标靶位部位发挥作用。增厚的细胞壁不仅阻止了万古霉素分子到达功能靶位，更重要的是缩短了万古霉素抑制肽聚糖合成的时间，从而促进了肽聚糖的合成。因此，增厚的细胞壁阻止了万古霉素分子对细胞壁肽聚糖合成的抑制作用，从而使金黄色葡萄球菌对万古霉素的敏感性下降。与敏感菌株相比，VISA表型特征的改变还表现在：对溶葡萄球菌酶的耐受性增加；青霉素结合蛋白的改变；生长速率减慢；自溶活性的下降等。临床分离的VRSA仍极其罕见。在现有的报道中，其耐药机制均为vanA操纵子介导的耐药。和金黄色葡萄球菌不同的是，溶血性葡萄球菌对万古霉素的耐药与肽聚糖交联成分的改变有关。但其导致万古霉素耐药的机制还不完全清楚。

3.对利奈唑胺的耐药机制

通常认为唑烷酮类抗菌药物是完全人工合成的抗菌药物，在自然界中不应存在天然耐药现象，但是在利奈唑胺用于临床后不久也不可避免地出现了临床耐药菌株，革兰氏阳性菌对利奈唑胺的高水平耐药可以通过23S rRNA靶位修饰突变、获取外源性氯霉素-氟甲砜霉素耐药基因（cfr）实现，核糖体L3、L4区的突变也可以导致利奈唑胺低水平耐药，其中核糖体RNA（rRNA）的化学修饰（如甲基化）是利奈唑胺更常见的耐药机制。

4.对达托霉素的耐药机制

达托霉素耐药很罕见，但已经发现有肠球菌和葡萄球菌对其耐药。达托霉素的耐药机制涉及细胞膜的复杂变化，包括磷脂含量、流动性和表面电荷的改变，但这些都未完全阐明。对达托霉素非敏感金黄色葡萄球菌进行全基因组测序，发现有mprF、pgsA或cls2基因的缺失或突变，这些基因编码合成磷脂或影响磷脂转化为赖氨酰磷脂酰甘油和心磷脂，还可能减少细胞膜的负电荷，引起对达托霉素的静电排斥力。在mprF基因突变的金黄色葡萄球菌中，万古霉素耐药相关感应子vraSR和walKR双组分系统全局性地调控细胞壁的结构动态，引起达托霉素对金黄色葡萄球菌的耐药。另外，金黄色葡萄球菌通过主动释放细胞膜磷脂作为诱饵来结合和失活达托霉素，阻止达托霉素结合到细胞膜上，该过程受Agr系统调控。

5.对其他抗菌药物的耐药机制

绝大部分金黄色葡萄球菌对青霉素的耐药主要是由产blaZ编码的β-内酰胺酶所致。金黄色葡萄球菌对喹诺酮类的耐药主要是由于靶位的改变，喹诺酮类耐药决定区（如gyrA）突变导致耐药。另外，外排泵NorA的高表达也可导致金黄色葡萄球菌对喹诺酮类耐药。

二、肠球菌属

1.对青霉素类的耐药机制

肠球菌对青霉素类的耐药绝大部分不是由于产β-内酰胺酶所致，主要与靶位青霉素结合蛋白（PBP）点突变相关。屎肠球菌菌株的PBP5突变可以导致青霉素的MIC从4mg/L上升到16mg/L，甚至大于1 000mg/L。这样的突变进一步降低了头孢菌素及其他β-内酰胺类抗菌药物的亲和力。

2.对万古霉素的耐药机制

肠球菌属细菌中变异的五肽前体以D-乳酸或D-丝氨酸而不是D-丙氨酸结尾，导致其对万古霉素耐药。目前为止，已发现了9种通过改变万古霉素结合靶点导致肠球菌属细菌对糖肽类耐药的变种，其中4种操纵子（vanA、vanB、vanD、vanM）编码以D-乳酸为末端的前体，其余5种操纵子（vanC、vanE、vanG、vanL、vanN）编码以D-丝氨酸为末端的前体。其中，临床最重要的是vanA和vanB。vanA和vanB由相似的操纵子编码，操纵子上的 3个基因（vanH、vanA、vanX 或 vanHB、vanB、vanXB）是表达耐药所必需的。其他两个基因（vanY、vanZ或vanYB、vanW）有助于增强耐药性，但非耐药表达所必需，另外还有两个基因（vanS、vanR 或vanSB、vanRB）调节3个必需基因的转录。这些基因的最终目的是改变五肽前体的结构，使其末端从D-丙氨酸-D-丙氨酸变为D-丙氨酸-D-乳酸，从而使万古霉素与其靶点结合的亲和力降低约1 000倍。

vanA型肠球菌属细菌对万古霉素和替考拉宁表型耐药；vanB型菌株对万古霉素耐药，但通常对替考拉宁敏感，一旦vanB操纵子表达，就会导致替考拉宁耐药。vanA和vanB操纵子都由转座子携带，可整合在接合质粒上在肠球菌中传播。对不同菌株的比较可以发现，vanA操纵子的基因序列高度保守，而不同临床菌株的vanA操纵子及Tn1546的限制性酶切图谱常显著不同。这些差别来自各种IS元件的插入，伴或不伴之后的部分可移动元件的缺失。vanC操纵子是少数肠球菌属如铅黄肠球菌（包括以前生物型分类中的黄色肠球菌）和鹑鸡肠球菌的菌体胞壁合成所固有的。vanC菌株的五肽前体末端是D-丙氨酸-D-丝氨酸，使其与万古霉素的亲和力降低约7倍，导致低水平耐药。被修饰的屎肠球菌vanD的五肽前体末端为D-丙氨酸-D-乳酸，这些菌株表现为中等水平的糖肽类耐药（万古霉素MIC为64～128mg/L）。vanM菌株的五肽前体末端是D-丙氨酸-D-乳酸，表现为对万古霉素高度耐药（MIC＞256mg/L），但对替考拉宁敏感性差异较大（MIC范围0.75～256mg/L）；vanN菌株的五肽前体末端是D-丙氨酸-D-丝氨酸，表现为对万古霉素中度敏感，对替考拉宁敏感（MIC为0.5mg/L）。

3.对氨基糖苷类的高水平耐药机制

肠球菌属细菌和葡萄球菌属细菌对氨基糖苷类的耐药主要是由于产生氨基糖苷灭活酶，该酶被认为是源于合成这些抗菌药物的放线菌（链霉菌和小单孢菌属），也有可能源于参与正常细胞呼吸的酶（管家功能），如氨基糖苷磷酸转移酶（aminoglycoside phosphotransferase，APH）、氨基糖苷核苷酸转移酶（aminoglycoside nucleotidyltransferase，ANT）、氨基糖苷乙酰转移酶（aminoglycoside acetyltransferase，AAC）。目前，共有7种主要的氨基糖苷磷酸转移酶［APH（3＇）、APH（2″）、APH（3″）、APH（6）、APH（9）、APH（4）和 APH（7″）］，6种氨基糖苷核苷酸转移酶［ANT（2″）-Ⅰ、ANT（3″）-Ⅰ、ANT（4″）-Ⅰ、ANT（4＇）-Ⅱ、ANT（6＇）-Ⅰ、ANT（9）-Ⅰ］，以及 4 种氨基糖苷乙酰转移酶［AAC（2＇）、AAC（6）、AAC（1）、AAC（3）］。

三、肺炎链球菌

1.对青霉素耐药的机制

包括青霉素中介肺炎链球菌（PISP）和耐青霉素肺炎链球菌（PRSP）。肺炎链球菌含有 6 种 PBP（PBP1a、PBP1b、PBP2a、PBP2b、PBP2x和PBP3），均可以与转化摄取的外来PBP重组。青霉素敏感性较低的甲型溶血性链球菌上的耐药pbp基因通常被发现是以嵌入模式（外源pbp基因单个片段与固有pbp基因整合）与外源DNA重组。PBP2x、PBP2b和PBP1a的变化可以造成肺炎链球菌青霉素耐药，而头孢菌素耐药仅仅需要PBP2x和PBP1a发生改变。

2.对大环内酯类的耐药机制

肺炎链球菌对红霉素存在多种耐药机制，其中最重要的是核糖体甲基化阻止了红霉素的结合。这种甲基化通常是由不同的红霉素核糖体甲基化酶erm基因完成的。甲基化的核糖体导致大环内酯类、相关的林可酰胺类（克林霉素和林可霉素）和链阳菌素B（macrolides，lincosamides and type B streptogramin，MLSB）耐药。很多 erm 基因，包括 erm（A）和相关的 erm（TR）、erm（B）和 erm（AM）导致的耐药通常是被大环内酯类而非克林霉素诱导的诱导型耐药（iMLSB）。在一些菌株中，erm型耐药是固有表达的内在型耐药（cMLSB），同时也导致克林霉素耐药。大环内酯类耐药的第二种主要机制是mef基因编码的外排泵表达。外排泵只导致大环内酯类耐药，而不导致克林霉素耐药，所以这种耐药表型被描述为“M”型。mef基因主要在肺炎链球菌［mef（E）］和化脓链球菌［mef（A）］中被广泛研究。在世界不同地区，由mef介导和由MLSB型机制介导的肺炎链球菌耐药所占的比例是不同的。较少见的大环内酯类耐药机制包括水解抗菌药物的酯酶和50S rRNA基因的点突变。

四、其他链球菌属

B 群链球菌（Group B streptococci，GBS）对青霉素的敏感性降低并不常见，常常与PBP2x的点突变相关。

（陈宏斌　王　辉）

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