依拉环素与头孢他啶/阿维巴坦对CRKP的体外抗菌活性研究

韩静1, 段学光1, 张省委1, 张可睿2, 李占稳1, 张静冉1, 吴连辉1, 杨明明1

【作者机构】 1北京中医药大学东方医院检验科; 2北京中医药大学东方医院肿瘤科
【分 类 号】 R978.1
【基    金】 北京中医药大学青年教师项目(2018-JYBZZJS156) 北京中医药大学东方医院高水平能力建设项目(DFRCZY-2024JGYJ014)
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依拉环素与头孢他啶/阿维巴坦对CRKP的体外抗菌活性研究

依拉环素与头孢他啶/阿维巴坦对CRKP的体外抗菌活性研究

韩 静1 段学光1 张省委1 张可睿2 李占稳1 张静冉1 吴连辉1 杨明明1▲

1.北京中医药大学东方医院检验科,北京 100078;2.北京中医药大学东方医院肿瘤科,北京 100078

[摘要] 目的 评估依拉环素(ERV)与头孢他啶/阿维巴坦(CZA)对耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP)的体外抗菌活性,为临床治疗CRKP感染提供参考依据。 方法 选取2024年1月至2025年1月北京中医药大学东方医院临床分离的CRKP菌株82株,应用VITEK MS质谱仪和VITEK 2全自动药敏分析仪对菌株进行鉴定及药敏分析。采用VITEK 2 AST-XN18药敏卡检测ERV和CZA的敏感性。采用胶体金免疫层析法检测CRKP的碳青霉烯酶酶型。结果 82株CRKP菌株中,对ERV和CZA的耐药率分别为23.2%、32.9%,其中52.4% CRKP菌株对ERV和CZA同时敏感,8.5% CRKP菌株对ERV和CZA同时耐药。58株KPC酶型菌株中,ERV和CZA的耐药率分别为20.7%、10.3%;14株NDM酶型菌株中,ERV和CZA的耐药率分别为28.6%、100.0%;7株KPC+NDM双酶型菌株中,ERV的耐药率为42.9%,而CZA 100.0%耐药;1株产OXA-48酶和2株碳青霉烯酶阴性的CRKP对ERV和CZA均敏感。 结论 ERV和CZA对CRKP 菌株均有很好的抑菌活性,但不同产酶类型的CRKP对这两种药物的体外抑菌效果存在显著差异。因此,临床治疗CRKP感染时,应根据其产酶类型合理选择抗菌药物。

[关键词] 依拉环素;头孢他啶/阿维巴坦;耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌;抗菌活性;耐药性

近年来,耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(Carbapenemresistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)的检出比例逐年攀升,由于该菌株具有多重耐药特性且所致感染病死率较高,已成为当前临床抗感染治疗领域所面临的重大难题[1]。依拉环素(Eravacycline,ERV)与头孢他啶/阿维巴坦(Ceftazidime/Avibactam,CZA)作为新型抗菌药物已在中国获批上市,为临床抗感染治疗提供了新的选择。ERV属于新型氟环素类抗菌药物,其化学结构与替加环素存在相似性。该药物可与细菌核糖体30S亚基相结合,阻碍tRNA与A位点的连接,从而干扰细菌蛋白质的合成过程[2]。ERV具有广泛的抗菌谱,对除铜绿假单胞菌和伯克霍尔德菌属外的多数革兰阴性菌及革兰阳性菌均具有抗菌活性,目前临床主要用于成人复杂性腹腔感染与尿路感染的治疗[3]。CZA是头孢他啶与阿维巴坦的复方制剂,在该组合中,头孢他啶通过其广谱抗菌活性发挥杀菌效应;而阿维巴坦则通过抑制β-内酰胺酶的活性,阻止其对头孢他啶的水解作用,从而维持后者的抗菌效能,该药物在治疗CRKP感染方面效果良好[4-5]。本研究拟通过评估ERV与CZA对CRKP菌株的体外抗菌活性及临床分布特征,为临床合理用药提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2024年1月至2025年1月北京中医药大学东方医院临床分离的82株非重复CRKP菌株。纳入标准为对任意一种碳青霉烯类药物(如亚胺培南、美罗培南或厄他培南)表现出耐药性。

1.2 仪器与试剂

VITEK MS质谱仪、VITEK 2鉴定药敏分析仪、Densi CHEK PlUS比浊仪(法国生物梅里埃公司);GN334药敏卡、AST-XN18药敏卡(批号:7743166203、8343169503,法国生物梅里埃公司);ERV药敏条(批号:040524081,意大利Liofilchem公司);Mueller-Hinton(MH)琼脂平板、血琼脂平板(批号:20241025B、20241109B,郑州安图实业集团股份有限公司);碳青霉烯酶检测试剂(批号:CS000180,上海复星诊断科技有限公司)。

1.3 菌株鉴定及敏感性试验

采用VITEK MS质谱仪与VITEK 2药敏分析仪进行菌种鉴定及药物敏感性分析。先用GN334药敏卡进行常规药敏分析以筛查CRKP菌株,进一步使用AST-XN18药敏卡检测对CZA和ERV的敏感性。对于ERV非敏感菌株,选用E试验条(E-test)进行复核。该方法是标准化梯度扩散法,与参考方法(微量肉汤稀释法)具有高度一致性,更适于临床快速复核,被相关技术规范采纳为有效的替代方案[2]。具体操作按说明书进行:制备0.5麦氏浊度菌悬液并均匀涂布于MH平板,贴附药敏条,经35 ℃孵育16~20 h后读取最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)值。CZA结果判读:MIC ≤8/4 µg/ml为敏感, ≥16/4 µg/ml为耐药,结果判读参照2024 版 CLSI M100标准执行[6]。ERV结果判读:MIC ≤1 µg/ml为敏感,结果判读参照《依拉环素体外药物敏感性试验规范》[2]

1.4 碳青霉烯酶酶型检测

CRKP菌株酶型检测采用胶体金免疫层析法,可检测5种酶型,具体为KPC型、OXA-48型、VIM型、IMP型、NDM 型。具体操作参照试剂盒说明书。

1.5 统计学方法

应用WHONET 5.6软件对CRKP菌株的常规抗菌药物进行统计分析,其中计数资料以频数及构成比表示。

2 结果

2.1 菌株来源及分布

82株CRKP菌株患者性别以男性为主,占比52.4%,患者平均年龄(78.43±10.15)岁。82株CRKP菌株主要分离自急诊重症监护室[19株(23.2%)],其次为ICU[15株(18.3%)];标本类型主要为痰液[48株(58.5%)]及中段尿[25株(30.5%)]。见表1。

表1 82株CRKP临床分布

注 CRKP:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌。

项目株数构成比(%)性别男4352.4女3947.6科室急诊重症监护室1923.2 ICU1518.3神经外科1214.6神经内科1012.2血液科911.0其他科室1720.7标本来源痰液4858.5中段尿2530.5血液56.1分泌物33.7胆汁11.2

2.2 CRKP菌株对抗菌药物的耐药性分析

CRKP菌株药敏结果显示,ERV和CZA对CRKP的耐药率分别为23.2%、32.9%,β-内酰胺酶抑制剂复方制剂及头孢菌素类的耐药率均高达100.0%,黏菌素和替加环素的耐药率分别为11.0%、39.0%,其余抗菌药物的耐药率均高于50.0%。见表2。AST-XN18药敏卡显示有19株ERV耐药,经E-test法复核,一致率为100%(19/19)。

表2 82株CRKP药敏试验结果[株(%)]

注 CRKP:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌。“-”代表未定义。

抗菌药物敏感中介耐药依拉环素63(76.8)-19(23.2)头孢他啶/阿维巴坦55(67.1)-27(32.9)替加环素50(61.0)0(0.0)32(39.0)黏菌素-73(89.0) 9(11.0)复方新诺明30(36.6)0(0.0)52(63.4)阿米卡星29(35.4)0(0.0)53(64.6)左氧氟沙星3(3.7)0(0.0)79(96.3)环丙沙星2(2.4)0(0.0)80(97.6)多西环素10(12.2)1(1.2)71(86.6)米诺环素14(17.1)7(8.5)61(74.4)头孢他啶0(0.0)0(0.0)82(100.0)头孢吡肟0(0.0)0(0.0)82(100.0)妥布霉素5(6.1)4(4.9)73(89.0)氯霉素11(13.4)15(18.3)56(68.3)哌拉西林/他唑巴坦0(0.0)0(0.0)82(100.0)头孢洛扎/他唑巴坦0(0.0)0(0.0)82(100.0)头孢哌酮/舒巴坦0(0.0)0(0.0)82(100.0)阿莫西林/克拉维酸0(0.0)0(0.0)82(100.0)

2.3 CRKP菌株对ERV和CZA的药敏结果比较

在82株CRKP中,对ERV和CZA均敏感的菌株为43株(52.4%);对两者均耐药的菌株为7株(8.5%)。此外,20株菌株(24.4%)表现为对ERV敏感但对CZA耐药,另有12株菌株(14.6%)对ERV耐药而对CZA敏感。见表3。

表3 CRKP对ERV和CZA的药敏试验结果比较(株)

注 CRKP:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌;ERV:依拉环素;CZA:头孢他啶/阿维巴坦。

CZA ERV敏感耐药合计敏感432063耐药12719合计552782

2.4 碳青霉烯酶酶型检测结果

82株CRKP中,产碳青霉烯酶总阳性率为97.6%(80/82)。其中,产KPC酶58株,产OXA-48酶1株,产NDM酶14株,产KPC+NDM酶7株。

2.5 不同酶型CRKP菌株对ERV和CZA的药敏试验结果

在针对不同碳青霉烯酶的CRKP菌株中,其对ERV与CZA的耐药率呈现显著差异。在58株产KPC酶的菌株中,对ERV和CZA的耐药率分别为20.7%和10.3%;在14株产NDM酶的菌株中,两者耐药率分别为28.6%和100%;在7株产KPC+NDM双酶的菌株中,耐药率分别为42.9%和100%。此外,1株产OXA-48酶及2株碳青霉烯酶阴性的菌株对两种药物均敏感。见表4。

表4 不同酶型CRKP菌株对ERV和CZA的药敏试验结果[株(%)]

注 CRKP:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌;ERV:依拉环素;CZA:头孢他啶/阿维巴坦。

产酶类型ERVCZA敏感耐药敏感耐药KPC(n=58)46(79.3)12(20.7)52(89.7) 6(10.3)NDM(n=14)10(71.4) 4(28.6) 0(0.0)14(100.0)OXA-48(n=1) 1(100.0) 0(0.0) 1(100.0) 0(0.0)KPC+NDM(n=7) 4(57.1) 3(42.9) 0(0.0) 7(100.0)阴性(n=2) 2(100.0) 0(0.0) 2(100.0) 0(0.0)

3 讨论

CHINET细菌耐药监测网数据显示,肺炎克雷伯菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别从2005年的3.0%和2.9%增长至2024年的22.6%和23.4%,耐药形势十分严峻[7]。本研究中发现,82株CRKP主要来源于急诊重症监护室和ICU等科室。经分析发现,急诊重症监护室和ICU病房的患者往往病情危重、年龄偏大、免疫力低下且常合并多种基础疾病,易造成耐药菌定植与感染;此外,侵入性诊疗操作(如机械通气、导管置入)的广泛应用显著增加感染风险。因此,临床需重点监测CRKP高发区域及易感人群,强化院内感染防控。本研究数据显示,CRKP菌株主要来源于痰液和中段尿液标本,提示呼吸道和泌尿系统是其常见感染部位。

根据药敏试验结果,黏菌素与替加环素对CRKP仍展现出较强的体外抗菌活性。然而,黏菌素具有明显的神经毒性与肾毒性,而替加环素的血药浓度偏低且可能引发肝损伤,临床通常需采用联合用药方案,这在一定程度上限制了二者的临床应用。近年来,新型抗生素ERV在多项研究中已证实,对多种多重耐药菌均表现出强大的抗菌活性[8-10]。本研究重点分析了CRKP菌株对ERV与CZA的敏感性,研究结果显示CRKP对ERV的敏感率为76.8%,高于CZA的敏感率(67.1%),提示ERV在CRKP感染治疗中可能具有更广的覆盖潜力。本研究进一步采用E-test法对ERV初始检测为非敏感的菌株进行复核,一致率为100%,发现VITEK 2 AST-XN18药敏卡在CRKP菌株中对ERV药敏结果具有高度准确性。需注意的是,CZA的临床耐药问题日益突出,其原因可能源于KPC酶的表达水平上调、其编码基因发生突变,或细菌细胞膜孔蛋白突变导致的通透性改变[11]

CRKP耐药的主要机制是产生碳青霉烯酶,包括A类丝氨酸酶(以KPC为主)、B类金属酶(以NDM为主)和D类丝氨酸酶(以OXA-48为主),这些酶可通过水解β-内酰胺环导致碳青霉烯类药物失效[12]。本研究采用胶体金免疫层析法对82株CRKP进行检测,结果显示CRKP菌株以产KPC酶为主(58株),与邹凤梅等[13]研究结果一致;其次为NDM酶(14株),同时检出KPC+NDM双酶型7株及OXA-48酶1株;其中有2株CRKP未检出酶型,可能是由产碳青霉烯酶以外的耐药机制介导的[14]。进一步分析发现,在产KPC酶菌株中,CZA耐药率(10.3%)低于ERV(20.7%),建议在临床治疗时可优先考虑CZA;然而,对于产NDM酶型及KPC+NDM双酶型菌株,CZA的耐药率高达100.0%,与文献[15-16]一致,提示其对B类金属酶无效;相比之下,ERV对这两类菌株仍保持71.4%和57.1%的敏感率,提示ERV对产金属酶CRKP的潜在治疗价值。此外,本研究发现有7株CRKP菌株同时对ERV和CZA表现为耐药,这一现象在马肖等[17]的研究中未见报道,该差异除菌株所携带的酶型不同外,还可能与随着时间推移耐药现象逐渐增多或存在新的耐药机制等原因,需进一步探索其分子机制。

综上所述,ERV和CZA对CRKP均表现出良好的体外抑菌活性,但其活性受菌株产酶类型影响显著。对于产KPC酶CRKP,CZA的抗菌活性优于ERV;而对于NDM酶及KPC+NDM双酶型菌株,CZA完全无效,而ERV仍保持一定的抑菌活性。因此,临床治疗CRKP感染时,应根据其产酶类型精准选择抗菌药物,以制定有效的治疗方案。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

[参考文献]

[1] 杨铭,苏博,台锦阁,等. 肺炎克雷伯菌对头孢他啶/阿维巴坦的耐药性分析[J]. 检验医学与临床,2021,18(19):2813-2815,2819.

[2] 国家卫生健康委临床抗微生物药物敏感性折点研究和标准制定专家委员会,中国医院协会临床微生物实验室专业委员会欧洲临床微生物与感染病学会药敏委员会华人药敏试验委员会. 依拉环素体外药物敏感性试验规范(2025)[J]. 中华检验医学杂志,2025,48(6):693-700.

[3] ALOSAIMY S,ABDUL-MUTAKABBIR J C,KEBRIAEI R,et al. Evaluation of eravacycline:a novel fluorocycline [J].Pharmacotherapy,2020,40(3):221-238.

[4] Shirley M. Ceftazidime-avibactam:a review in the treatment of serious gram-negative bacterial infections [J].Drugs,2018,78(6):675-692.

[5] ZHAO X,LI S,ZHANG Y,et al. Ceftazidime avibactambased combination therapy for hospital-acquired central nervous system infections caused by carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae [J]. Int J Antimicrob Agents,2023,61(5):106777.

[6] CLINICAL AND LABORATORY STANDARDS INSTI-TUTE. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing.CLSI supplement M100 [S]. 34thed.Wayne,PA:Clinical and Laboratory Standards Institute,2024.

[7] CHINET数据云. http://www.chinets.com/Data/GermYear.

[8] 贾建超,王奥钰,张文平,等. 依拉环素治疗碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌肺部感染效果观察[J]. 中华实用诊断与治疗杂志,2024,38(10):1057-1062.

[9] ZOU X H,JIN S J,CHEN L X,et al. Antibacterial activity oferavacycline against carbapenem-resistant gramnegative isolates in China:an in vitro study [J]. Infect Drug Resist,2023,16:2271-2279.

[10] ZHANG T T,DU J,DONG L L,et al. In vitro antimicrobial activities of tigecycline,eravacycline,omadacycline,and sarecycline against rapidly growing mycobacteria [J].Microbiol Spectr Microbiol Spectr,2023,11(1):e0323822.

[11] 郑媚,匡徐,李甫豪,等. 产KPC酶肺炎克雷伯菌对头孢他啶/阿维巴坦耐药机制研究进展[J]. 国外医药(抗生素分册),2023,44(3):160-165.

[12] TILAHUN M,KASSAY,GEDEFIE A ,et al. Emerging carbapenem-resistant Enterobacteriaceae infection,its epidemiology and novel treatment options:a Review [J].Infect Drug Resist,2021,14:4363-4374.

[13] 邹凤梅,吴玲,李可可,等. 耐碳青霉烯类抗菌药物革兰阴性杆菌临床分布及耐药基因调查[J]. 临床检验杂志,2021,39(8):607-610.

[14] 喻华,徐雪松,李敏,等. 肠杆菌目细菌碳青霉烯酶的实验室检测和临床报告规范专家共识[J]. 中国感染与化疗杂志,2020,20(6):671-680.

[15] 周琴,杨向贵,王丹,等. 头孢他啶/阿维巴坦对耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的体外抗菌活性分析[J]. 华西医学,2020,35(8):918-923.

[16] 郑晓者,杨冬晨,牛敏,等. 头孢他啶/阿维巴坦对耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的体外抗菌活性研究[J].2024,52(8):1197-1204.

[17] 马肖,胡超然,马立艳. 头孢他啶-阿维巴坦和依拉环素对耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的体外抗菌活性分析[J]. 临床检验杂志,2024,42(8):589-591.

Study of in vitro antibacterial activity of Eravacycline and Ceftazidime/Avibactam against CRKP

HAN Jing1 DUAN Xueguang1 ZHANG Shengwei1 ZHANG Kerui2 LI Zhanwen1 ZHANG Jingran1 WU Lianhui1 YANG Mingming1

1.Department of Clinical Laboratory, Dongfang Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China;2.Department of Oncology, Dongfang Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China

[Abstract] Objective To evaluate the in vitro antibacterial activity of Eravacycline (ERV) and Ceftazidime/Avibactam(CZA) against Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (CRKP), and to provide a reference basis for the clinical treatment of CRKP infection. Methods A total of 82 CRKP strains isolated from clinical samples at Dongfang Hospital,Beijing University of Chinese Medicine from January 2024 to January 2025 were selected. The strains were identified and their drug susceptibility analyzed using the VITEK MS mass spectrometer and the VITEK 2 fully automatic drug susceptibility analyzer. The sensitivity of ERV and CZA was detected by using VITEK 2 AST-XN18 drug susceptibility cards. The enzyme type of carbapenemase in CRKP was detected by colloidal gold immunochromatography. Results Among the 82 CRKP strains, the resistance rates to ERV and CZA were 23.2% and 32.9% respectively. Among them,52.4% of the CRKP strains were sensitive to both ERV and CZA, while 8.5% of the strains were resistant to both ERV and CZA. Among the 58 KPC enzyme type strains, the resistance rates to ERV and CZA were 20.7% and 10.3%respectively; among the 14 NDM enzyme type strains, the resistance rates to ERV and CZA were 28.6% and 100.0%respectively; among the seven KPC+NDM double enzyme type strains, the resistance rate to ERV was 42.9%, while the resistance rate to CZA was 100.0%; one OXA-48 enzyme-producing strain and two carbapenemase-negative CRKP strains were all sensitive to ERV and CZA. Conclusion ERV and CZA both have excellent antibacterial activity against CRKP strains. However, there are significant differences in the in vitro antibacterial effects of these two drugs on different enzyme-producing types of CRKP. Therefore, when treating CRKP infections clinically, antimicrobial drugs should be selected rationally based on their enzyme-producing types.

[Key words] Eravacycline; Ceftazidime/Avibactam; Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae; Antimicrobial activity; Drug resistance

[中图分类号] R978.1

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2026)02(a)-0033-05

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25080843

[基金项目] 北京中医药大学青年教师项目(2018-JYBZZ-JS156);北京中医药大学东方医院高水平能力建设项目(DFRCZY-2024JGYJ014)。

通讯作者

收稿日期:2025-08-12)

修回日期:2025-11-12)

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