革兰阳性菌耐药机制

目前，细菌耐药状况日益严重，革兰阳性菌耐药状况也不容乐观。多重耐药革兰阳性菌主要包括MRSA、VRE、VISA、VRSA、PRSP、利奈唑胺耐药革兰阳性菌、达托霉素耐药革兰阳性菌等，这些多重耐药细菌给医院感染防控和治疗带来严重威胁。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，可以将SCCmec分成不同的型别，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、II和II，很少携带pvl基因；而CA-MRSA通常携带IV和V，pol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．VISA的耐药机制 关于VISA的耐药机制尚不是很清楚。细胞壁增厚在金黄色葡萄球菌对万古霉素耐药中发挥非常重要的作用，VISA细胞壁合成增加。细菌细胞壁越厚，就有更多的万古霉素分子被阻挡在细胞壁中，从而使万古霉素达到真正发挥功能的靶位-细胞浆膜上的数量大大减少。增厚的细胞壁不仅阻止了万古霉素分子达到功能靶位，而且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，增厚的细胞壁在阻止万古霉素分子在细胞壁肽聚糖中发挥重要作用，从而使金黄色葡萄球菌对万古霉素的敏感性下降。与万古霉素敏感的葡萄球菌（VSSA）菌株相比，VISA表型特征的改变还表现在：抵抗溶葡萄球菌酶裂解的耐受性增加：青霉素结合蛋白的改变，生长速率减慢；自溶活性的下降等。在基因的转录水平方面，与VSSA相比，VISA基因组中一部分基因表达上调，另一部分基因表达下调。细菌转变为hVISA或VISA表型与vraSR双组分调节回路有关，在金黄色葡萄球菌中，vraSR响应细胞壁损伤，并且调节40个以上的基因，这些基因中的一部分与肽聚糖的生物合成相关。在VISA中agr表达下调，这将对细胞外蛋白和黏蛋白的表达产生重要影响，可以潜在地促进生物膜的形成，研究报道agr表达下调与万古霉素敏感性下降有关。

3．VRSA耐药机制 VRSA仍是极其罕见的。在所有的报道中，均为vanA操纵子导致了耐药。糖肽类耐药在凝固酶阴性葡萄球菌中也有报道。和金黄色葡萄球菌不同，溶血性葡萄球菌的耐药与肽聚糖交联的成分改变有关。但其导致万古霉素耐药的机制还不完全清楚。

4．利奈唑胺耐药的葡萄球菌 通常认为呼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，革兰阳性菌对利奈唑胺高水平耐药可以通过靶位修饰23SrRNA突变、获取外源性氯霉素-氟甲砜霉素耐药基因（cf）突变实现，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rRNA化学修饰（如甲基化）是利奈唑胺更常见的耐药机制。

5．达托霉素耐药的葡萄球菌 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，但这些都未完全阐对达托霉素非敏感性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，这些基因编码磷脂合成，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，vraSR（万古霉素耐药相关感应子／调节子）信号通路在达托霉素耐药表达中发挥作用。在很多对达托霉素非敏感和对万古霉素中等耐药的金黄色葡萄球菌中发现细胞壁增厚，但是两者的耐药机制可能并不相同，因为细菌可能只对两种药物中的一种耐药。

6．葡萄球菌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于产blaZβ-内酰胺酶导致的。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．肠球菌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-内酰胺酶所引起的，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的突变可以导致青霉素的MIC从4mg／L上升到16mg／L，甚至大于1000mg／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．VRE 肠球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，导致肠球菌对万古霉素耐药。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糖肽类耐药的变种。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，但不是耐药表达必需，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1000倍。vanA型肠球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，通常对替考拉宁敏感。但一旦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。可通过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结构中所固有的。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，菌株表现为中等水平的糖肽类耐药（万古霉素MIC值为64～128mg／L）。

3．高水平氨基糖苷类耐药肠球菌 肠球菌和葡萄球菌对氨基糖苷类的耐药主要是由于产生氨基糖苷灭活酶（AMEs），AMEs被认为是源于合成这些抗菌药物的放线菌（链霉菌和小单孢菌屋）也有可能参与正常细胞呼吸的酶（管家功能），例如氨基糖苷磷酸转移酶（aminoglycoside phosphotransferases，APHs）、核苷酸转移酶或腺苷转移酶（nucleotidyltransferases oradenyltransferases，ANTs），以及乙酰转移酶（acetyltrans-ferases，AACs）。目前，共有7种主要的磷酸转移酶[APH(3')、APH (2”)、APH(3”)、AAPH(6)、APH(9)、APH （4）和AP ，4种核苷酸转移酶［ANT（6）、ANT（3”）、APH(7”)],ANT(4')、ANT(2”)],以及4种乙酰转移酶［AAC（2＇）、AAC(6)、AAC(1)、AAC(3)]。

三、肺炎链球菌

1．青霉素不敏感的肺炎链球菌（PISP＆PRSP）肺炎链球菌含有6种PBPs（la，1b，2a，2b，2x和3），均可以与转化摄取的外来PBPs重组。通常青霉素敏感性较低的草绿色链球菌上的耐药pbp基因都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PBPla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．肺炎链球菌对大环内酯类的耐药机制 红霉素耐药的发生有多种机制。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erm（红霉素核糖体甲基化酶）基因完成。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）和链阳性菌素B耐药（MLSB耐药）。很多erm基因，包括erm（A）和相关的erm（TR）、erm（B）和相关的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（iMLSB）。在一些菌株中，erm型耐药是固有表达的（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m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me“M”型。基因主要在肺炎链球菌和化脓mef(A)]链球菌 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50SrRNA基因的点突变。

四、其他链球菌属

B群链球菌roup 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。

选录自《耐药革兰阳性球菌感染诊疗手册 邱海波 施毅等主编》

打赏