https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/188189
標題: | Acinetobacter baumannii 對fluoroquinolones抗藥性菌株之分子流行病學分析及抗藥性機轉研究 | 其他標題: | Molecular Epidemiology and Clinical Characteristics of Fluoroquinolones- Resistant Acinetobacter baumannii in Taiwan | 作者: | 張上淳 | 關鍵字: | Fluoroquinolones;Acinetobacter baumannii;最低抑菌濃度;聚合脢連鎖反應 (PCR);脈衝式電泳凝膠分型 (PFGE);fluoroquinolones;molecular epidemiology;polymerase chain reaction (PCR);pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) | 公開日期: | 2003 | 出版社: | 臺北市:國立臺灣大學醫學院內科 | 摘要: | Acinetobacter baumannii 屬於非葡萄糖發酵性革蘭氏陰性桿菌,常存在於自然 界以及醫院內的潮濕環境中,因為其致病力低,故而以往在醫院病患分離時會被 認為是不具臨床意義的移生菌,但是由於近年來侵襲性的檢查治療及免疫抑制劑 的廣泛使用導致高危險群宿主的迅速增加,因而發生A. baumannii 感染的病例報 告也越來越多,加上A. baumannii 本身即具有產生多抗藥性之能力,在抗生素的 選擇上尤其困難,導致臨床上得到抗藥性A. baumannii 感染的病患會伴隨較高的 死亡率且不易治療,甚至常在住院病患間相互傳染而造成群突發(outbreak)。 Fluoroquinolones 是一類以抑制細菌核酸形成的廣效殺菌性抗生素,被認為是對抗 A. baumannii 之有效藥物,但是由於其在人類疾病以及畜牧業的過度使用,致使各 類細菌對於fluoroquinolones 逐漸產生抗藥性,fluoroquinolones 抗藥性的機轉主要 是透過細菌染色體上在複製時之重要target enzymes-DNA gyrase (由基因次單位元 gyr A, gyr B 控制)及topoisomerase IV (次單位元par C, par E 控制)的突變而形成, 此一重要的基因序列位於Escherichia coli 及Pseudomonas aeruginosa 第81 至103 核甘酸位置,稱為quinolone-resistance determining region (QRDR),此段基因突變 會造成fluoroquinolones 之最低抑菌濃度(minimal inhibitory concentrations, MICs)數 倍上昇。雖然學者認為A. baumannii 之fluoroquinolones 抗藥性的產生亦與其引發 之QRDR 突變有關,然而相關的証據卻很少。 本計畫以台大醫院1992 年至2002 年所分離出的A. baumannii 根據各個時期 作不同FQs 之最低抑菌濃度(MICs)分析,比較A. baumannii 是否隨著不同年代而 有FQs 抗藥性逐年上升的趨勢,並與FQs 使用之量是否有關。另外我們亦收集國 家衛生研究院1998 年至2000 年自臺灣地區22 家不同醫院所分離之A. baumannii 菌株,對於具有高抑菌濃度之分離菌株以脈衝式電泳凝膠分子分型(molecular typing by pulsed-field electrophoresis)分析是否存在於某些特定具有高抗藥性菌株 之在醫院內或地區性流行。並且藉由聚合脢連鎖反應(PCR)分析不同醫院內或地區 內的高抑菌濃度之抗藥性菌株,其QRDR 抗藥性突變區之差異,以了解其發生fluoroquinolones 抗藥性的機轉。研究結果顯示,在臺大醫院的A. baumannii 分離菌株,fluoroquinolones 抗藥 性有逐年增加之趨勢,以ciprofloxacin 為例,在1997 年以前分離之A. baumannii 對ciprofloxacin 之MIC50 及MIC90 分別為0.5µg/mL 及8µg/mL(MIC 範圍0.06-≥128µg/mL),有22%為ciprofloxacin 抗藥性菌株,但至2002 年A. baumannii 分離菌株之對ciprofloxacin 之MIC50 及MIC90 已上升至2µg/mL 及64µg/mL ,且抗 藥性菌株增加至47%,同時其他之FQs 類之情況亦同,A. baumannii 一旦對某一 fluoroquinolone 產生抗藥性,也會同時對其他的fluoroquinolones 產生抗藥性。在 本研究中ciprofloxacin 抗藥性A. baumannii 同時亦有100%對norfloxacin 抗藥,98% 對ofloxacin 抗藥,94%對levofloxacin 抗藥,93%對gatifloxacin 抗藥,88%對 moxifloxacin 抗藥,我們亦將臺大醫院過去6 年來fluoroquinolones 使用之量作一 調查(1997-2002),發現fluoroquinolones 的使用量與fluoroquinolone 抗藥性A. baumannii 的增加呈現正相關。從國衛院(NHRI)共收集1998 年至2000 年的A. baumannii 174 株,其中有80 株為fluoroquinolone 抗藥(46%),其ciprofloxacin MIC50 為2µg/mL ,MIC90 為及32 µg/mL ,範圍為0.25 至≥128µg/dL ,與臺大醫院類似。 Fluoroquinolone 抗藥性A. baumannii 的分布在各個不同的地區(北、中、南、東區) 似乎並無差別,顯示台灣地區的fluoroquinolone 抗藥性A. baumannii 是十分嚴重 普遍性存在的問題。 我們將臺大醫院分離出的fluoroquinolone 抗藥性A. baumanni 及自國衛院收集 的抗藥性菌株作分子電泳派衝分型分析,發現在1992 至1997 年的抗藥性菌株並 未有群聚(clustering)之情況,但在1998-1999 以及2000-2002 年的抗藥性菌株已有 少數群聚之情形,尤其在較高抗藥性(ciproprofloxacin MIC ≥64µg/mL)之菌株,其群 聚現象特別明顯,顯示抗藥性菌株的增加,不單只是抗生素使用造成的篩選壓力 導致(selective pressure),院內感染的群突發(outbreaks)造成抗藥性菌株醫院內散播 亦為主因(研究中選取菌株已避開相同時間及相同病房及病患),因此減少抗生素之 使用與同時做好院內感染管制均為控制fluoroquinolone 抗藥性A. baumanni 菌株散 佈重要的方式。在國衛院以不同地區(北、中、南、東區)劃分的fluoroquinolone 抗藥性A. baumannii 菌株發現各個不同區域的醫院之間fluoroquinolone 高抗藥性 A. baumannii 亦有類似的分型出現,顯示高抗藥性菌株的分布可能隨由病患在不同 的醫院轉診有關,在臺大醫院及國衛院的菌株均發現相同的PFGE 分型也可能有 不同的MIC(由敏感性菌株0.25µg/mL ,低濃度抗藥2µg/mL 至高濃度抗藥 128µg/mL),表示fluoroquinolones 的抗藥性可以是一步步經由fluoroquinolone 藥 物篩選(selection)而產生基因(DNA gyrase)突變增加由低抗藥性而變為高抗藥性。 最後我們亦將33 株fluoroquinolones 抗藥性A. baumannii 菌株作DNA gyrase (gyrA) 及topoisomerase IV (parC)之抗藥性基因(QRDR)分析,並未發現有gyrA 或parC 之 基因(gyr A: Gly 81, Ser 83, Ala 84; par C: Ser 80, Glu 84)變化,因此台灣地區 fluoroquinolones 抗藥性A. baumannii 之抗藥性機轉仍未明,可能與膜蛋白有關, 有待進一步研究。總而言之,fluoroquinolones 在台灣過度的使用已造成A. baumannii 抗藥性菌 株逐年增加,在不同fluoroquinolones 之間其抗藥性可能有重疊之現象 (cross-resistance),甚至在新藥如moxifloxacin(2002 年上市)及gatifloxacin 還未上 市之前就已存在對此新抗生素之抗藥性A. baumannii 。Fluoroquinolones 抗藥性A. baumannii 的增加也不單只是抗生素的篩選壓力(selective pressure),未做好院內感 染管制而造成抗藥性細菌散佈亦為原因之一,因此減少不必要的抗生素使用,以 及持續的院內感染管制(如洗手或無菌操作)及抗藥性細菌監測亦為控制 fluoroquinolones 抗藥性A. baumannii 散佈之重要方式。 Acinetobacter baumannii is a new emerging nosocomial pathogen since 1990s. It is usually highly resistant to various antibiotics and difficult to treat. The yearly surveillance of nosocomial infection at National Taiwan University Hospital (NTUH) showed A. baumannii infections increased from 2% to 5% in last decade. Fluoroquinolones have once shown good activities against A. baumannii in early 1990s, however, decreased susceptibilities of fluoroquinolones had been reported recently. In this study, clinical fluoroquinolone-resistant isolates of A. baumannii preserved between 1992 and 2002 at NTUH laboratory and isolates from various hospitals preserved at National Health Research Institute (NHRI) collected during 1998 to 2000 were analyzed. Minimum inhibitory concentrations (MICs) of fluoroquinolones by agar dilution method and pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) analysis of FQs-resistant isolates were performed. The MIC50 and MIC90 of ciprofloxacin of A. baumannii isolated before1997at NTUH were 0.5 µg/mL and 8 µg/mL (range, 0.06-≥128µg/mL) and 22% of the isolates were ciprofloxacin-resistant. However, the MIC50 and MIC90 had elevatedto 2µg/mL and 64µg/mL in 2002 with 47% of isolates were ciprofloxacin-resistant. The same circumstances were similar among other fluoroquinolones. Ciprofloxacin-resistant A. baumannii isolates were also cross-resistant to other fluoroquinolones frequently; norfloxacin (100%), ofloxacin (98%), levofloxacin (94%), gatifloxacin (93%) and moxifloxacin (88%). Secular surveillance (1997 to 2002) revealed a trend of increasing high-level fluoroquinolones-resistance (ciprofloxacin) for A. baumannii during recent years and correlated with increasing use of fluoroquinolones. Totally 80 of 174 isolates (46%) of A. baumannii from NHRI were fluoroquinolones-resistant (ciprofloxacin MICs ≧4 µg/mL); MIC50, 2µg/mL; MIC90, 32 µg/mL; ranged from 0.25-≥128µg/mL. Pulsed field gel electrophoresis (PFGE) of these isolates was performed and clonal spread within hospital or between hospitals (region), especially of A. baumannii with high-level FQs-resistance (ciprofloxacin MICs ≧64 µg/mL) was noted. The same PFGE pattern of A. baumannii isolates with different MICs suggested the resistance of fluoroquinolone were developed step by step. We further investigated the mechanisms of fluoroquinolone-resistance by analysis the sequence of DNA gyrase (topoisomerase II, gyr A) and topoisomerase IV (par C). No changes of aminoacid (gyr A: Gly 81, Ser 83, Ala 84; par C: Ser 80, Glu 84) of quinolone-resistance determination region (QRDR) of these isolates were detected. The actual mechanisms of fluoroquinolone-resistance in A. baumannii in Taiwan needed further investigation. In conclusion, the wide spread use of fluoroquinolones in Taiwan has resulted in the emergence and subsequent increase of fluoroquinolone-resistance, at rates greater than was anticipated. Spreading of high-level fluoroquinolone-resistant clones in recent years compatible with increasing use of fluoroquinolones. It is important that continuous infection control and prudent use of these agents (selective pressure) be emphasized, not only treatment of human bacterial infections but also veterinary medicine to prevent the emergence and increase of resistant strains. |
URI: | http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/23588 | 其他識別: | 912314B002167 | Rights: | 國立臺灣大學醫學院內科 |
顯示於: | 醫學系 |
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