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【读书笔记】诱导性克林霉素耐药试验学习汇报

2018-12-02 16:58

作者 宿扬

本次学习汇报主要参考了以下学习资料:

(1) β溶血链球菌是指大菌落化脓链球菌(含A、C或G抗原)和B群链球菌,其首选治疗药物是青霉素和氨苄西林。由于对此两种药物表现为“非敏感”的菌株极罕见,所以临床上无需常规检测β溶血链球菌对青霉素和β-内酰胺类药物(批准用于治疗β溶血链球菌感染)的药敏。

(2)分娩期妇女预防B群链球菌感染,推荐用青霉素或氨苄西林,对青霉素低危过敏的产妇推荐用头孢唑林,对青霉素高危过敏患者可能会接受克林霉素治疗。对青霉素、氨苄西林和头孢唑林敏感的B群链球菌,可能对红霉素和克林霉素耐药。对青霉素严重过敏(高危过敏)的孕妇分离出B群链球菌,需检测红霉素、克林霉素(包括D试验)的药敏,但只报告克林霉素的药敏结果。

MLSB耐药表型:大环内酯类(Macrolides)林可胺类(Lincosamides)和链霉素B(StreptograminsB)这三种药物的抑菌机制相似,均是结合细菌核糖体50s亚基、抑制细菌蛋白质翻译,从而达到抑菌效果。所以,当细菌核糖体50s亚基发生二甲基化时(见下图),可使细菌同时对以上三种药物产生交叉耐药的现象,有此种耐药表现的细菌被称为是MLSB耐药表型。

•    由上可知,当以上三种抗生素(大环内酯类、林可胺类和链霉素B )的结合位点(细菌核糖体50s亚基)发生了二甲基化时,细菌便表现出了MLSB耐药表型。此处的二甲基化是由细菌体内的甲基化酶催化的,而甲基化酶是由erm基因表达的。 “erm基因”是“红霉素核糖体甲基化酶(erythromycin ribosomal methylase)”的缩写,此基因可存在于葡萄球菌属、肺链、肠球菌和β溶血链球菌群。

•    MLSB耐药表型可分为“cMLSB耐药表型(结构型,constitutive)”和“iMLSB耐药表型(诱导型,inducible)”。

•   当erm基因持续表达时,细菌核糖体50s亚基被甲基化,此时细菌可表现出对以上三种抗生素交叉耐药,即为cMLSB耐药表型。


•    上图示意了iMLSB耐药表型的产生机制:诱导剂为大环内酯类药物,诱导的结局为出现MLSB耐药表型

•    erm基因表达受控于mRNA的翻译状态,即erm基因基因可以转录为mRNA,但是否能够翻译出甲基化酶(蛋白),则要看mRNA的“心情”,看它是否受到了“诱导”。

•    图A为可翻译出诱导型甲基化酶的mRNA二级结构示意图。在没有大环内酯类药物作用时,此mRNA可形成两个环状结构(IR1IR2IR3IR4),而IR4则是甲基化酶翻译的起始位点,此种状态下,核糖体不能与mRNA结合,不能翻译出甲基化酶。

•    图B:当大环内酯类药物结合于细菌核糖体50s亚基上时,结合了药物的核糖体与此mRNA结合,可使mRNA原有的二级结构破坏,环状结构打开,将IR4mRNA释放。此时,IR4可与核糖体结合,翻译出核糖体甲基化酶。核糖体甲基化酶将细菌自身的核糖体50s亚基二甲基化,从而使细菌出现MLSB耐药表型,导致细菌对三种药物产生交叉耐药。

•    能使细菌产生以上变化的大环内酯类药物诱导剂量为10-100ng/mL,即患者刚刚用药,且未达到治疗浓度时,便可诱导细菌出现耐药表型,抑制后续药物的抑菌作用。


•     由此,我们便能解释D实验阳性中“D形”抑菌环的产生原理:若细菌携带erm基因,当红霉素扩散至a区域时,诱导细菌形成MLSB耐药表型,因而使后扩散至a区域的克林霉素失效。


•    小结:大环内酯类药物可诱导携带erm基因的细菌对三种药物(M-L-SB)产生交叉耐药。但克林霉素无此诱导作用。所以,诱导性克林霉素耐药的产生需要三个要素:细菌携带erm基因,细菌先受到过大环内酯类药物诱导,最后细菌接触克林霉素时克林霉素无效。

•    但是,由于大环内脂类药物和克林霉素作用靶点相同,所以临床上不会将两种药物同时使用。那么,做D实验还有什么意义呢?


•    D实验阳性证明此菌株携带有erm基因,此段基因可发生突变,突变频率为二百万拷贝分之一。发生突变后,mRNA原有的二级结构便被破坏,同样使IR4释放,便能够翻译出甲基化酶,使细菌呈现cMLSB表型,对克林霉素耐药。


因此,当患者化脓性感染的病原菌携带有erm基因时,用克林霉素虽然能抑制大部分未突变的菌株,但突变菌株可在治疗末期或治疗结束后“卷土重来”,导致治疗失败。


•    在早期CLSI M100上对于D实验阳性结果的解释为“CLSI推荐由于此菌株检测出了诱导性克林霉素耐药,我们推断此菌株对克林霉素耐药。但是,对于部分患者,克林霉素仍然有效”,但在2014版本中,去掉了最后一句。但我们不能完全确定:克林霉素对患者体内D实验阳性菌株完全无效Frank AL等人研究表明,iMLSB+金葡菌用克林霉素治疗常常有效且不会复发,可能是未产生耐药菌群或者耐药菌株死于宿主免疫应答。




由于国内金黄色葡萄球菌、A/B链球菌对克林霉素耐药率高,因此不建议国内应用克林霉素治疗此种病原体所致感染。以下图片汇总了《热病》(第44版)中,克林霉素作为推荐治疗方案的情况。红色五角星()标注了克林霉素抑制细菌产生毒素的情况,红色小旗则提示“应警惕诱导性克林霉素耐药”。



投稿人:宿扬   中国医学科学院血液病医院

责任编辑:杨青  曾吉