编者按:甲型H1N1流感的流行刚刚告一段落,一种新的“超级细菌”出现,一度引起人们的恐慌,甚至担心这种“超级细菌”会像当年的SARS冠状病毒或甲型H1N1流感病毒那样大范围传播。超级细菌“超级”的地方就在于可以用来抑制它的抗生素太有限了,导致用药的选择余地变小,而并不是说这种细菌的致死率高或传播性有多高。“超级细菌”的出现主要是因为抗生素的滥用而导致,因此可以通过合理使用抗生素,多洗手,注意饮食卫生,发现耐药病人采取适当的隔离措施等方法予以防范,本期专题专门就此作了报道。
一、导言
8月11日的《柳叶刀》杂志发表题为“印度、巴基斯坦、英国发现新的病原菌耐药机制”的论文,文章对这一新发现的耐药基因进行了分子生物学、生物学、流行病学等方面的研究。科学家将它命名为新德里-金属β-内酰胺酶基因(New Delhi Metalo-1),简称NDM-1。研究发现:由NDM-1编码的酶能够分解碳青霉烯抗生素,而后者是目前抗感染治疗中抗菌谱最广、抗菌活性最强的一类抗生素,广泛应用于重症感染患者的治疗。
研究还发现,NDM-1广泛存在于印度和巴基斯坦的病例中。携带有该耐药基因的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌,除了替加环素和黏菌素以外,这种细菌对其它抗生素都具有抗药性。在部分患者身上,甚至这两种抗生素也不起作用。更为严重的是,初步判断NDM-1基因存在于细菌的质粒上,能够在微生物中自由传播。
二、NDM-1“超级细菌”的来源与现状
2.1 NDM-1“超级细菌”的来源
根据文献记载,一名59岁男性印度籍瑞典人于2007年11月回到印度,当年12月在新德里一家医院做了手术,2008年1月8日回到瑞典。在新德里住院期间,他使用了阿莫西林、丁胺卡那霉素、加替沙星、甲硝唑等抗生素。2008年1月9日,从他的尿液中分离到一株肺炎克雷伯菌。后来发现,这株细菌对多种抗生素耐药,携带一种新的金属β-内酰胺酶,被命名为NDM-1。
2.2 NDM-1“超级细菌”的传播现状
NDM-1最早出现在印度、巴基斯坦等南亚国家,后来有不少英美等国的游客前往这些南亚国家接受价格低廉的整形手术,使得这种基因得以传播。根据英国健康保护署的数据,2007年在英国境内发现的“抗碳青霉烯抗生素”病例有7人,到2008年上升至20人,2009年则超过了40人。而且导致病菌抗性的NDM-1基因也呈现出多样性。此次发现的NDM-1不同于以往的三种抗药基因。它在临床上引起的感染病例2008年为4人,2009年上升至18人。
在最近的报道中,研究人员在对疑似患者进行检查以后,在印度钦奈市确认了44名患者,在印度哈里亚纳邦确认了26名患者,印度和巴基斯坦确认病例共逾百人,在英国确认了37名患者,类似的“超级细菌”感染也出现在美国、加拿大、澳大利亚和荷兰等国。自今年6月第一例死亡病例后,全球至少170人被感染,并造成多起病人死亡事故。
香港卫生防护中心发现,早在2009年10月,一名66岁印度裔男病人在香港就医时,在尿液样本中发现含有NDM-1基因的大肠杆菌,由于他身上的细菌对治疗尿道感染常用的口服抗生素有反应,所以现在已经治愈。香港卫生署指出,这类超级细菌可能经手术感染,目前已叮瞩医护人员留意。
三、“超级细菌”的特点
NDM-1是科学家发现的一种新的超级耐药基因,编码一种新的耐药酶,称为NDM-1金属β-内酰胺酶,是肠杆菌的一种,与大肠杆菌(E.coli)、沙门氏菌属同一类。
中国疾病预防控制中心传染病预防控制所所长徐建国研究员表示,研究发现,编码NDM-1酶的基因位于一个140KB的质粒上。质粒是一种环状闭合的DNA,可自主复制、传给子代、也可丢失以及在不同种类的细菌之间转移。携带NDM-1质粒的传递,可使对抗生素敏感的细菌获得耐药性,增加治疗的困难。携带NDM-1质粒在细菌之间传递,可发生在人或动物的肠道、消化道等所有细菌可生长繁殖的地方。徐建国介绍,携带抗生素耐药性基因的质粒,被称为耐药性质粒。细菌的耐药性质粒在20世纪50年代就被发现了,七八十年代我国的研究达到高潮。耐药性质粒在细菌中很常见,比如痢疾杆菌,几乎100%的痢疾杆菌都有耐药性质粒。徐建国认为,NDM-1质粒是一个很重要的发现。它说明,细菌耐药性的实际情况,比我们想象的要严重得多。
法国医学与健康研究所专家帕特里斯?诺曼德指出,“超级细菌”与甲型H1N1流感病毒不同,它所携带的NDM-1基因能够合成一种酶,令绝大多数抗生素失去效力,这其中也包括用于治疗具有广泛抗药性细菌的终极药物――碳青霉烯类抗生素。但“超级细菌”主要通过手和污染物品感染人类,而非空气传播。
美国疾病预防控制中心流行病学家亚历山大?凯伦指出,“超级细菌”与其他细菌的不同之处在于其特殊的机制。新研究表明,NDM-1基因可以在细菌间转移,导致更多“超级细菌”出现。一些专家认为,这种“传染性”是该“超级细菌”令人担忧的一个重要原因。
四、“超级细菌”的成因
最近发现的NDM-1“超级细菌”并不是人类发现的第一种耐药的“超级细菌”。根据革兰氏染色法对细菌的分类,细菌可分为革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G–)。NDM-1就出现在耐碳青霉烯革兰阴性肠杆菌科细菌中。十年前,科学家认为耐药性细菌感染的最大威胁来自革兰氏阳性菌,包括顽固梭菌(Clostridium difficile)和另一种超级细菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),MRSA可以抵抗除了万古霉素外的其余所有抗生素,而万古霉素对于革兰氏阴性菌则不具活性。革兰氏阴性菌本身就对抗生素存在多种耐药机制。含NDM-1和一种叫做KPC的酶的杆菌就是此类细菌。它既具有不能渗透抗生素的物理屏障,也可以通过“外排系统”泵出胞内抗生素。此外,抗生素结合的靶点还易发生变异,还能够产生分解抗生素的特异性酶。NDM-1病菌耐药的原理就属于后者。关于“超级细菌”的耐药性成因,可大致归于自然因素和人类对抗生素的滥用。
4.1 自然界存在耐药基因
在自然界中存在着广泛的耐药基因。如产生抗生素的真菌、放线菌,其抗生素合成基因簇中本身就含有“耐药基因”。在这些抗生素产生菌周围环境中生活的微生物,为了生存也会进化出“耐药基因”。动物活动、人类迁移、物理因素都能促使这些抗药基因的传播。而目前医疗、畜牧等行业中抗生素的广泛使用,以及生态环境中毒性物质的存在,又作为“筛选压力”,不断选择并进化了这些耐药菌。WHO早在2010年5月就曾对合理用药发出警告指出,全球有50%以上的药物售卖和使用是错误甚至非法的。畜牧业、渔业中广泛使用阿莫新林、红霉素等抗生素用于动物的疾病预防。这些临床用药在非临床环境中使用,造成了环境中的耐药菌在临床上也无药可医。
4.2 抗生素滥用导致抗药性
在非临床环境中广泛存在着耐药基因,这是造成如今耐药菌泛滥的内因。而临床上的抗生素滥用,以及环境中的抗生素污染,是造成耐药菌泛滥的外因。
上世纪五六十年代,全世界每年死于感染性疾病的人数约700万,而现在这个数字上升到了2000万。抗生素的过量使用催化了耐药性的加速出现。中国住院患者的抗生素使用率高达80%,外科手术则高达95%,而WHO推荐的抗生素院内使用率为30%,欧美发达国家的使用率仅为22%-25%。中国使用量、销售量列前15位的药品,有10种是抗生素,每年有数万人直接或间接死于滥用抗生素。
卫生部部长陈竺8月20日表示,NDM-1的出现,实际上是由于不恰当、过度地使用抗生素所产生的细菌耐药。万古霉素曾被誉为抗感染治疗领域的“抗生素最后一道防线”,但是,当临床上面临越来越多的万古霉素耐药菌和甲氧西林耐药菌后,人们开始广泛使用碳青霉烯抗生素,如亚胺培南、美洛培南等。如今碳青霉烯抗生素也无效的NDM-1耐药菌开始流行,这一历史证实了他的说法。
卫生部全国细菌耐药监测网负责人指出,目前我国抗菌药物耐药率居高不下,院内感染前5位的致病菌耐药情况不断恶化,“超级耐药菌”临床分离率日益攀升。这表明,现有药物对付超级耐药病菌越来越难。其中,抗生素耐药问题尤为突出。
五、对策建议
WHO在8月20日发表公报称,抗药性细菌日益成为全球公共卫生问题,可能影响许多传染病的控制。WHO郑重建议各国政府将控制和预防重点集中在四个方面:监测耐药性细菌;合理使用抗生素;引进或执行有关停止无处方销售抗生素的法规;严格执行预防和控制措施,比如洗手措施等,特别是在医疗保健机构中。
我国应及时采取综合性策略以抵御耐药细菌带来的威胁。
首先,政府应进行导向性的措施,如要求医生尽量避免抗生素的使用,同时建立临床指标,指导规范抗生素的使用。
其次,应当加强监测,统一规划指导。我国虽然已经建立起了细菌监测,但是总体而言,系统性、全面性和持续性还不足。建立对抗生素和细菌耐药性的监测网络,有助于科学的有意识的对其耐药性进行追踪。
第三,医疗机构和医务工作者采取合理用药和隔离治疗方法。在目前缺乏新结构、新靶点抗生素的现状下,这两种方法是抵御耐药菌最为有效的策略。减少广谱抗生素的使用,缩短抗生素使用疗程,都可以减少耐药菌的产生。另外,面对感染患者实行预防原则,有条件的进行隔离治疗,可以避免医院内耐药菌的交叉感染。还可学习芬兰等国,对感染患者实行“感染控制程序”,对住院病人进行定期耐药菌检测,并实施隔离治疗。
第四,严格规范药品销售渠道,规定药店售卖抗生素须以处方为准。
第五,大力宣传合理使用抗生素。这需要全社会的参与,其中包括病人的自我防护意识,以及畜牧业、工业、农业等领域的抗生素合理使用。只有全社会、全环境慎用抗生素才可能减少泛耐药细菌的出现。
摘译http://www.cidrap.umn.edu/cidrap/content/bt/bioprep/news/aug1910counter.html
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NDM-1“超级细菌”成因分析与对策建议
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