鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumannii,Ab)屬于一種嚴格需氧、不發酵的肺炎克雷伯菌,是不動桿菌屬,沒有芽孢及鞭毛,移動性不高,但生命力極強,可廣泛地存在于大自然中,可以通過糖類氧化分解,也可以不運用糖類作為主要能源來源,是皮膚、開放性的腔道黏膜中常見的條件致病菌之一。鮑曼不動桿菌革蘭染色陰性,革蘭陰性桿菌,大小(0.6~1.0)微米×(1.0~1.6)微米,多為球桿狀,兩端鈍圓,散在或成對排列。
鮑曼不動桿菌的致病機制受膜孔蛋白、脂多糖、酶、生物膜及運動性和鐵攝取系統等多種毒力因素共同作用。細菌進入人體后可在局部形成被膜,使藥物難以發揮作用,一旦感染,治療較為棘手。感染機體后的細菌通過黏附、生物膜形成、免疫逃避,及依賴外膜蛋白、外膜通道的細胞毒性,菌體脂多糖(LPS)等誘發的炎性反應引起機體損傷。
鮑曼不動桿菌廣泛分布于醫院環境,特別在重癥監護病房(ICU),是一種常見機會致病菌。鮑曼不動桿菌屬約占臨床分離的不動桿菌的70%以上。與其他一般細菌相比較,其耐藥比例高,耐藥性強,且可克隆傳播。由于生長環境溫和,鮑曼不動桿菌易大量繁殖從而打破宿主體內的正常菌群平衡,導致患者免疫力下降,常引起感染。比如腦膜炎、 尿路感染、肺部感染、呼吸道感染、外科手術部位感染、皮膚和軟組織感染、及有基礎疾病或免疫力低下患者的繼發感染等。
鮑曼不動桿菌引起的腹腔感染臨床上可表現為腹膜透析相關性腹膜炎、膽道感染、 腹腔膿腫、胰腺炎、肝膿腫等;泌尿系統感染可包括急性腎盂腎炎、急性膀胱炎等,并可繼發附睪炎、前列腺炎、菌血癥。
鮑曼不動桿菌感染的治療應綜合考慮感染病原菌的敏感性、 感染部位及嚴重程度、患者病理生理狀況和抗菌藥物的作用特點。治療主要原則包括)根據不同感染部位選擇組織濃度高的藥物,并根據PK/PD理論制定合適的給藥方案;肝、腎功能異常者、老年人,抗菌藥物的劑量應根據血清肌酸酐清除率及肝功能情況作適當調整等。
歷史及命名
1911年,荷蘭微生物學家Beijerinck從土壤中分離出不動桿菌屬,其名稱幾經變更,直到1954年才由Brisou和Pr6vot建議命名為不動桿菌(Acinetobacter)。
1974年版的 《伯杰氏細菌學手冊》將不動桿菌列入奈瑟菌科,僅有乙酸鈣不動桿菌一個種。后來,依據對細菌 16S rRNA的研究及rRNA—脫氧核糖核酸雜交實驗將不動桿菌列入變形菌門,γ-變形菌綱(Gammapmte0bacteria),假單胞菌目(Pseudomonadales),莫拉菌科(Moraxellaceae)。該科包括莫拉氏菌屬(Moraxella)、 不動桿菌屬(Aeinetobacter)、冷桿菌屬(Psychrobaeter)及相關生物體。
1986年,Bouvet和Grimont使用DNA雜交技術將不動桿菌屬分為12個基因種,并且對其中的一些種進行了正式的命名。包括A. baumanii、A. calcoaceticus、 A. haemolytius、A. johnsonii、A.junii、A. lwoffi等。1996年采用脫氧核糖核酸雜交技術進一步鑒定出了19個基因型的不動桿菌屬種,其中7個菌種有正式命名,除上述6個菌種外增加了抗輻射不動桿菌(A. radioresistens)新菌種。
至2003年,進一步確定了31個不動桿菌基因型,其中17個被正式命名,包括鮑曼不動桿菌、乙酸鈣不動桿菌、溶血不動桿菌、約翰遜不動桿菌(A. johnsonii)等。
分類
MDRAB
多重耐藥鮑曼不動桿菌(Mulf idrugresist antAcinetobaat erbaumannii,MDRAB)是指對下列五類抗菌藥物中至少三類抗菌藥物耐藥的菌株,包括:抗假單胞菌感染頭孢菌素、抗假單胞菌碳青霉 烯類抗生素、含有B內酰胺酶抑制劑的 復合制劑(包括哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮鈉/舒巴坦、氨芐西彬/舒巴坦)、 氟喹諾酮類抗菌藥物、氨基糖苷類抗生素。
XDRAB
廣泛耐藥鮑曼不動桿菌屬(Extensively Drug Resistant A.baumannH,XDRAB)是指僅對1~2種潛在有抗不動桿菌活性的藥物(主要指替加環素和(或)多黏菌素)敏感的菌株。
PDRAB
全耐藥鮑曼不動桿菌(pan Drug ResistantA.baumannii, PDRAB)則指對目前所能獲得的潛在有抗不動桿菌活性的抗菌藥物(包括多黏菌素、替加環素)均耐藥的菌株。
病原學
形態結構
鮑曼不動桿菌有菌毛,無芽孢和鞭毛,革蘭染色陰性,菌體短小、球桿狀,在對數生長期,大小約(1.0~1.5)μm×(1.5~2.5) μm,在靜止期常呈球狀。在固體培養基上一般形成光滑、有時是黏液樣菌落, 顏色淺黃色或灰白色。
生長繁殖
鮑曼不動桿菌一般以二分裂的方式繁殖,通過吸收營養物質進行增殖、產生代謝產物,將經歷適應環境的遲緩期、細菌指數生長期(細菌數目快速增多)、細菌平臺期(細菌增殖率和 死亡率基本保持平衡)和細菌數目衰退期(細菌死亡率遠大于增殖率)。
培養特性與生化反應
專性需氧菌,最適溫度35℃,無特殊營養要求,實驗室常規培養基生長良好,也可在麥康凱培養基上生長。在血瓊脂平板上形成灰白色、圓形、光滑、邊緣整齊的菌落。氧化酶試驗陰性,觸酶試驗陽性,硝酸鹽還原試驗陰性,無動力,吲哚陰性,不發酵糖類,能夠氧化分解葡萄糖和乳糖,能利用枸櫞酸鹽。
抵抗力
對濕熱、紫外線、化學消毒劑有較強的抵抗力,耐低溫。在干燥的物體表面可以存活25天以上,常規消毒劑只能抑制其生長,不能殺滅,而且耐受肥皂,它是醫務人員手上、醫療器械、物體表面最常分離到的肺炎克雷伯菌。
耐藥機制
隨著廣譜抗菌藥物的廣泛應用,鮑曼不動桿菌多重耐藥菌株不斷有報道,甚至出現泛耐藥菌株,鮑曼不動桿菌的耐藥現象呈逐年上升趨勢。導致鮑曼不動桿菌多重耐藥的因素主要有:產生水解酶、攜帶耐藥基因、形成生物膜。鮑曼不動桿菌不但能感染病人還能形成生物膜,這與多重耐藥有關。生物膜可抵抗宿主攻擊或抗茵藥物治療作用,以保護產膜細菌的生存和持續感染。鮑曼不動桿菌對第三代和第四代頭孢菌素的耐藥率已達63.0%~89.9%,對四種氨基糖苷類(阿米卡星、慶大霉素、奈替米星、妥布霉素)和環丙沙星的耐藥率達96.3%。
β-內酰胺糞類
青霉素類、頭孢菌素類、單環類以及碳青霉烯類等,因其結構中具有 β-內酰胺環,故統稱為 β-內酰胺類抗茵藥物。作用機制主要與細菌細胞膜上的青霉素結合蛋白(PBPs)結合,影響細菌的形態和功能,導致細菌死亡。Walsh TR報道鮑曼不動桿菌對β-內酰胺類抗菌藥物的耐藥機制的特點:
氨基糖苷類
國外學者報道鮑曼不動桿菌對氨基糖苷類的耐藥機制主要是產生氨基糖苷修飾酶(AMEs), 如乙酰轉移酶(AAC)、磷酸轉移酶(APH)和核苷轉 移酶(ANT),使編碼這些酶的基因主要位于Ⅰ類整 合子中。其耐藥機制通過氨基糖苷類藥物同細菌的結合力下降,因此由氨基糖苷修飾酶(AMEs)介導的耐藥,常導致臨床常用的慶大霉素、妥布霉素及阿米卡星耐藥。
喹諾酮類
鮑曼不動桿菌對喹諾酮類的耐藥機制主要與編碼拓撲異構酶的基因gyr A和par C突變有關。Lee JK等報道鮑曼不動桿菌導致拓撲異構酶的改變使其喹諾酮類藥物的主動泵出受限,gyr A點突變僅表現為中度耐藥;gyrA和parC雙位點突變,則表現為高度耐藥。另外,加替沙星、左氧沙 星、吉米沙星、莫西沙星、克林沙星、曲伐沙星等喹諾酮類藥物對鮑曼不動桿菌顯示了略優于環丙沙星的的抗菌強度。
四環素類及甘氨環素
鮑曼不動桿菌對對四環素類藥物的耐藥機制研究主要有兩方面:
亞胺培南的耐藥
鮑曼不動桿菌可產生碳青酶烯酶,水解碳青酶烯類藥物的β-內酰胺酶;另外,膜耐藥也是鮑曼不動桿菌耐碳青酶烯烴的重要機制 。
多黏茵素耐藥機制
多黏菌素B和多黏菌素E是一類肽類抗菌藥物,廣泛應用于治療耐多藥鮑曼不動桿菌感染的“最后一道防線”。2007年石巖等與2001年Urban C等報道多黏菌素B耐鮑曼不動桿菌,異質性耐藥 (heteroresi stance)已成為鮑曼不動桿菌耐藥性發展的突出問題。因此,在臨床使用黏菌素治療后,應對此問題進行評估和監測。黏菌素的耐藥機制,可能是鮑曼不動桿菌脂多糖的變異(酸化、酰化或存在抗原干擾抗菌藥物同細菌細胞膜結合)。隨著黏菌素的用量增加,細菌對其耐藥報道逐年增加。鮑曼不動桿菌的耐藥機制是1個非常復雜的問題,需待進一步研究。 掌握了鮑曼不動桿菌MDR機制,有助于耐藥菌株的快速檢測與疾病的診斷,指導臨床合理使用抗菌藥物,控制PDR,甚至是PDR菌株的流行,為新藥的開發和評價提供參考。
傳播機制
分布
從來源看,鮑曼不動桿菌為不動桿菌屬中最常見的一種革蘭陰性桿菌,一般分布在自然界的水及土壤、醫院環境及人體皮膚、呼吸道、消化道和泌尿生殖道中。從臨床分布看,主要集中在重癥監護室、急診科、呼吸科、血液科、腫瘤學、神經內外科、肝膽內科、小兒科科室,其中重癥監護室受感染最多。從菌株分布來看,主要分布在痰液標本中,感染率高,是引起下呼吸道感染的主要致病菌之一;其次是尿液、新鮮傷口、咽拭子、血液中。從人群看,60歲以上患者感染居多;免疫力低下的群體均易受感染。該菌具有較強的抵抗作用,當特殊患者經過醫護人員消毒不徹底的手或器材處理后,細菌將伴隨進入機體內; 或者醫生使用的一次性工具上附著病原菌,一段時間后形成一團膜狀物,被膜狀物包裹著的細菌對抗菌藥物敏感度明顯降低,形成潛伏性細菌,待患者機體免疫力下降時會再次暴發,大量繁殖。再長期通過各種侵入性設備進行檢查操作,例如氣管插管、連接呼吸機,尿管、靜脈導管的留置等方式,導致機體內管道黏膜受傷害,破壞膜表面纖毛運動,管道內細胞分泌物無法及時排出,而機體外的細菌很容易進入機體內,導致感染加劇,依然會促使鮑曼不動桿菌的感染機會嚴重增多,感染嚴重 者甚至會出現生命危險,且死亡率高。
致病機制
鮑曼不動桿菌的致病機制受膜孔蛋白、脂多糖、酶、生物膜及運動性和鐵攝取系統等多種毒力因素共同作用。
外膜蛋白
膜蛋白A(OMP A)是鮑曼不動桿菌表面蛋白中分布最廣的,也是最重要的組成部分。通過構建Omp A突變株,和野生株相比較發現突變株對細胞的粘附和侵人能力減少達95%,說明Omp A在鮑曼不動桿菌粘附與侵人宿主細胞的過程中起著重要作用。Omp A主要作用于宿主細胞的線粒體及細胞核內部,促進細胞釋放細胞色素C和調亡誘導因子,促進真核生物的調亡。C.H.Choi 等通過研究人喉上皮細胞調亡試驗,發現Omp A基因缺失 株誘導細胞調亡數量較野生型明顯減少。當給小鼠注射等量鮑曼不動桿菌野生株與同源Omp A基因缺失株時發現缺失株小鼠的血液細菌負荷明顯低于野生株,說明野生型更容易導致血液播散。因此,Omp A在鮑曼不動桿菌屬的致病過程中至關重要。更有研究表明,純化的Omp A可促進ThI mediated免疫反應,刺激CD4十T細胞向Thl分化,并通過TLR-2介導的信號通路上調iNOS,影響TLR2的表達,這可能與鮑曼不動桿菌感染早期致病機制有關。
脂多糖
脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性菌中細胞壁的一種組成成分。它不僅是細菌的表面抗原物質,還是許多噬菌體吸附的受體,當細菌后被破壞后,LPS可釋放出內毒素,從而激活人體內各種信號傳導途徑引起機體的發熱、微循環障礙、內毒素休克或播散性血管內凝血等反應。當LPS進人血液循環或淋巴系統后,先與LPS結合蛋白(LBP)結合形成LPS-LBP配位化合物,被CD14和髓樣分化蛋白2受體識別后傳遞給TOLL樣受體,再通過各種信號傳導通路引起大量炎癥因子表達或趨化因子的釋放。而TOLL受體4作為參與非特異性免疫的一類重要蛋白質分子,其可迅速識別鮑曼不動桿菌釋放的LPS,從而引起肺內的瀑布級聯的炎癥性疾病已被證實。J.H.Moffatt等通過構建LPS 缺乏的鮑曼不動桿菌屬刺激小鼠巨噬細胞的NF-0202B,發現腫瘤壞死因子α的分泌水平比正常菌株降低2至4倍,這更進一步說明了LPS在誘導機體炎癥反應中的重要作用。
磷脂酶
磷脂酶D(PLD)是磷脂分解代謝的主要酶系,包括磷脂酶A1、A2、C和D。研究發現PLD可特異性的催化水解磷脂分子中的磷酸和有機堿羥基形成的酯生成磷脂酸和有機堿從而導致人體一系列與致病機制有關的生理病理反應。更有學者發現PLD具有可以增加血管通透性的鞘磷脂酶活性的外毒素,導致皮膚的壞死和溶血性貧血。目前在許多革蘭氏陰性菌中均發現有致病的PLD,它主要通過幫助病原菌入侵基底細胞膜,誘發宿主細胞對病原菌的包裹吞噬從而導致宿主的感染。A.C.Jacobs等通過建立含有兩個 PLD活性部位的由A1S-2989位點編碼的蛋白質發現質粒插入回復突變后其PLD活性較突變前有所增加。在入侵上皮細胞的試驗中,A1S-2989突變株的侵襲能力較野生株明顯的降低,而回復突變后,其入侵上皮細胞的能力也恢復到野生菌水平,說明PLD能影響鮑曼不動桿菌在宿主細胞的存活率及對上皮細胞的侵襲作用。在對假結核棒狀桿菌屬的致病機制的研究中發現PLD可影響宿主巨噬細胞的功能,從而影響宿主對于細菌的清除,這可能和鮑曼不動桿菌菌血癥的發生有關。在小鼠肺炎模型中,A1S-2989突變菌株在血液、肝臟及心臟的攜菌量相較于同期試驗,感染野生菌株明顯下降,更加證實了這一猜測。
生物膜
生物膜是指細菌黏附于接觸表面,通過分泌多糖基質、纖維蛋白、脂蛋白等將自身包繞其中而形成的大量細菌聚集膜樣物。在鮑曼不動桿菌中,生物膜的產生被認為是最重要的毒力因素之一,在生物被膜形成過程中,宿主的固有免疫和適應性免疫反應也會被激活,這些反應可能不會消除生物膜,但會促進組織損傷。通常,生物膜的形成始于細菌附著于不同的表面,細菌在最初的黏附后會增殖、聚集,形成微菌落,然后是生物膜的成熟和維護,最后是成熟生物膜中的細菌分離,分散的細胞可以在新的表面定居。Chin等研究發現,在小鼠體內感染期間,有毒、不透明的菌落具有毒性并占主導地位,而無毒、半透明的菌落則不能引起急性疾病。在低溫(25 ℃)條件下,與無毒、半透明的菌落相比,有毒、不透明的菌落產生的生物膜更少。表明生物膜的形成使細菌更適于在特定環境條件中生存,而不是在宿主中建立感染損傷。
運動性
鮑曼不動桿菌的運動多發生于潮濕的物體表面,如瓊脂凝膠、上皮細胞等。 表面相關運動是不屬于國際克隆譜系鮑曼不動桿菌臨床分離株的一種獨立于細胞氧化鎂的運動形式,細胞外基質可為其運動提供動力,表面活性物質 在表面相關運動中也發揮了重要作用,但具體運動方式及機制尚無明確報道。 蹭行運動由Lautrop在1961年首次提出,是鮑曼不動桿菌國際克隆Ⅰ菌株的共同特征,是由IV 型菌毛(type IV pili,TFP)的延伸、附著及收縮驅動和調節的多細胞運動。蹭行運動是指細菌通過解聚附著在生物或非生物表面的TFP,使其回縮到菌體中,從而致使細菌沿著表面向前移動,該運動不依賴于鞭毛,是細菌群落在高營養條件下快速定植于新表面的一種手段。
鐵的攝取代謝
鐵作為微生物生長的一種必須營養元素,它不僅參與機體內各種電子的轉移及核酸的合成,保護機體逃避自由基的損傷,還可參與菌體的各種新陳代謝過程,對信息的二次傳到起著重要作用。鮑曼不動桿菌可以分泌出鐵載體、高鐵血紅素利用系統等與鐵攝取相關的分子,鐵載體的生物合成和轉運需要蛋白Bas D和Bau A, J.A.Gaddy等通過構建Bas D蛋白表達缺陷型和蛋白Bau A缺陷型發現缺陷型致病菌在宿主細胞內的數目明顯少于親代,說明鐵載體生物合成和轉運功能的損害顯著降低了ATCC19606T細胞持續并殺死該宿主的能力,當使用小鼠膿毒癥模型進行驗證時,其結果顯示鐵載體介導的鐵獲取 系統的表達對于ATCC19606T建立感染并殺死該脊椎動物宿主至關重要。而W.F.Penwell等的研究更進一步證實了鐵載體和其前體導物2,3-二羥基苯甲酸在細菌中的致病作用。還有學者研究發現,在鐵螯合劑乙二胺四乙酸存在下,鮑曼不動桿菌對上皮細胞的侵人粘附和形成生物膜的能力較正常菌株明顯下降。在菌血癥恢復期的患者血中發現有直接針對鐵結合蛋白的特殊免疫活性蛋白,這些均表明鐵的攝取和代謝與鮑曼不動桿菌的致病性有密切關系。
易感與高危人群
嚴重原發疾病
如大面積燒傷、惡性血液淋巴系統疾病、腫瘤、 嚴重創傷等。
皮膚是機體抵抗病原體感染的首道防線,在嚴重燒傷患者中,皮膚屏障遭到破壞,廣泛的創面形成、體液滲出使其成為細菌良好的培養基。 另外,嚴重燒傷本身引起的機體免疫能力的降低、住院時間延長以及侵襲性操作,使燒傷患者感染鮑曼不動桿菌機會增加。燒傷面積越大,簡化燒傷指數越高,急性生理與慢性健康(APACHEⅡ)評分越高,感染鮑曼不動桿菌的概率越高。
中性粒細胞等免疫細胞在機體抵抗鮑曼不動桿菌感染中起重要作用 ,在惡性血液 淋巴系統疾病及惡性腫瘤疾病中,特別是伴有粒細胞減少癥的疾病,參與免疫細胞數量減少或功能降低, 對病菌識別、呈遞、處理、吞噬功能減退,易發生鮑曼不動桿菌的感染。
遭受嚴重創傷的患者感染鮑曼不動桿菌的風險極高。Caricato等通過對330例嚴重創傷患者分析后認為,創傷患者感染鮑曼不動 桿菌與此類患者常需要氣管插管機械通氣、骨牽引、 多重抗菌藥物使用、以及高損傷嚴重評分(ISS)、住 院時間(LOS)延長、低血壓密切相關。另外,嚴重創傷患者常需多次輸血及急癥手術、入住ICU概率 高,也是創傷患者感染鮑曼不動桿菌的重要原因。
嚴重基礎疾病
慢性阻塞性肺疾病
一方面氣道阻塞,分泌物難以排出,利于鮑曼不動桿菌定植感染,另一方面氣道柱狀纖毛上皮被腺上皮取代,定向運動消失,氣道內分泌物增加,包含鮑曼不動桿菌的氣道分泌物不能隨呼吸推向氣道近端,氣道清除能力下降,易發感染。
糖尿病
特別是伴有并發癥晚期患者,感染鮑曼不動桿菌不罕見。糖尿病患者易患鮑曼不動桿菌屬感染原因可能與下列機制有關:
神經系統疾病后遺癥
致使長期臥床,咯痰能力降低,易發生分泌物誤吸等,使醫院感染鮑曼不動桿菌概率大大增加。
臨床表現
肺炎
鮑曼不動桿菌肺炎主要發生在ICU病房有機械通氣的患者,MDRAB感染的病死率高于敏感菌感染或者未感染的病人;感染MDRAB后住院時間和住ICU時間延長。呼吸道標本分離的鮑曼不動桿菌需要區別定植菌還是感染菌。判斷鮑曼不動桿菌肺部感染,除了有細菌感染的一般表現(如發熱,白細胞 及(或)中性分類、C-反應蛋白增高)以外,應當參考以下幾點:
血流感染
鮑曼不動桿菌屬血流感染常繼發于肺部、靜脈導管術后及腹腔感染,少數原發于輸液(包括輸注抗生素、皮質類固醇、抗腫瘤藥物等)之后。重癥患者,鮑曼不動桿菌血流感染常存在身體其他部位的鮑曼不動桿菌的定植,故對非無菌部位分離的鮑曼不動桿菌應給予高度重視,特別是伴有血流感染臨床表現時,應酌情根據當地耐藥監測結果經驗使用針對鮑曼不動桿菌感染有效的抗菌藥物。如能除外皮膚定植菌污染,血培養陽性是血流感染的確診標準。
腹腔感染
鮑曼不動桿菌腹腔感染臨床上可表現為腹膜透析相關性腹膜炎、膽道感染、 腹腔膿腫、胰腺炎、肝膿腫等。常見的癥狀為畏寒發熱、腹痛、惡心嘔吐。腹腔置管及腹膜透析患者也可僅出現腹水白細胞的升高,而無明顯感染毒血癥表現。
泌尿系感染
鮑曼不動桿菌泌尿系統感染可包括急性腎盂腎炎、急性膀胱炎、尿道炎、陰道炎、無癥狀菌尿癥等,并可繼發附睪炎、前列腺炎、菌血癥。常見的癥狀同一般細菌性尿路感染,在臨床上與其他細菌所致感染無明顯區別,其誘因多為留置導尿、膀胱造瘺等,診斷需依據病原學檢查。
皮膚軟組織感染
肺炎克雷伯菌引起的皮膚軟組織感染并非常見,其中又以腸桿菌科細菌為主,鮑曼不動桿菌較少見。手術切口、燒傷及創傷的傷口均易繼發鮑曼不動桿菌皮膚軟組織感染,多為繼發性混合感染,常見合并的病原細菌為: 金黃色葡萄球菌、腸桿菌科細菌、綠膿桿菌等。
臨床特點與其他細菌所致感染并無明顯不同,多無發熱,分級診斷主要通過臨床表現及嚴重程度進行分級。1級只有局部癥狀體征;2級伴有發熱等全身癥狀,但無并發癥;3級合并中毒癥狀,如心動過速、呼吸異常等;4級為膿毒癥或威脅生命的感染,如壞死性筋膜炎。按復雜程度可分為單純性和復雜性,前者 包括單一膿腫、膿皰病、癤腫、蜂窩織炎等;后者指存在明顯的基礎疾病或由 創傷并發的感染,常引起嚴重深部皮膚和軟組織感染,應提高警惕,早期識別。
診斷檢查
診斷與鑒別診斷
鮑曼不動桿菌為革蘭陰性球桿菌, 單個或成對排列,專性需氧,觸酶陽性, 氧化酶陰性,動力陰性,容易與其他非發酵菌區別。需要注意的是,鮑曼不動桿菌革蘭染色不易脫色,尤其是血培養陽性標本直接涂片染色,易染成革蘭陽性球菌。
根據 脫氧核糖核酸雜交技術,不動桿菌屬分為25個DNA同源群(或基因型) 。但臨床微生物實驗室很難將不動桿菌鑒定到種水平,準確將不動桿菌鑒定到種常需使用分子生物學方法。臨床微生物實驗室采用傳統的生化試驗和自動化細菌鑒定系統(如API 20NE、Vitek 2、Phoenix和 Micro Scan Walk Away等)鑒定不動桿菌,由于鮑曼不動桿菌、醋酸鈣不動桿菌、不動桿菌基因型3和不動桿菌基因型13TU生化表型十分接近,很難區分,通常都鑒定并報告為醋酸鈣不動桿菌一鮑曼不動桿菌復合體,部分醫院則直接報告為鮑曼不動桿菌。因此,臨床報告的鮑曼不動桿菌實際為 “鮑曼不動桿菌群”。“鮑曼不動桿菌群” 的四種菌種致病力、耐藥性相近,臨床診斷和治療相似。
根據美國臨床標準化委員會CLSI 規定,不動桿菌屬菌種抗菌藥物敏感試驗可采用K-B紙片擴散法或MIC法。對于XDRAB或PDRAB菌株建議采用MIC法測定藥物敏感性,給臨床提供更有價值的用藥參考。對于XDRAB或 PDRAB感染,推薦根據臨床需要進行聯合藥敏試驗,如瓊脂棋盤稀釋法可精確判斷兩藥是否有協同、相加或拮抗作用,但該方法較為繁瑣;也可采用K-B法,將待測藥敏紙片放置相鄰、距離合適的位置,次日觀察兩個紙片間抑菌圈是否有擴大;或用Etest法,把 Etest條在合適的位置交叉疊放,可粗略觀察藥物問是否有協同作用。聯合藥敏方案主要選擇以含舒巴坦的合劑或多盤基網柄菌素E為基礎的聯合。
檢測技術
熒光定量聚合酶鏈反應技術
苯唑西林水解酶(苯唑西林鈉hydroly-zing,OXA)51是鮑曼不動桿菌的固有基因,僅可在鮑曼不動桿菌中檢測到,具有較高的種屬特異性。 因此,OXA51基因擴增可作為快速鑒定鮑曼不動桿菌的有效方法。
隨機擴增DNA多態性技術
隨機擴增DNA多態性(RAPD)利用一系列任意的核苷酸序列(9~10bp)作為引物,通過引物與模板DNA序列隨機配對進行PCR擴增,最早于1990年被報道。 由于退火溫度要求較低,引物較短,擴增時只有方向相反、距離最近的2個引物之間的模板DNA區段才能被擴增。通過電泳對擴增產物DNA片段的多態性進行分析。缺乏重復性和標準化是報道最多的問題,簡便、快捷是RAPD的優點。在疾病暴發流行時, RAPD仍是一種排除不相關菌株和分析相關菌株的優良分型技術。
脈沖場凝膠電泳
脈沖場凝膠電泳(PFGE)電泳圖譜比用高頻切割限制性內切酶RFLP產生的圖譜更為簡單清晰,可用于細菌較大片段(10~800kb)的染色體脫氧核糖核酸限制性片段長度多態性分析,多用于區分親緣相近菌株。結果具有極高的分辨率和再現性,缺點是所需設備昂貴且費時,不適合一般實驗室開展,但卻是用于評價其他方法的金標準。另外,使用不同的凝膠進行電泳得到的結果也比較復雜,很小電泳條件的不同就可以改變條帶間距離,這為不同實驗室間的結果比較帶來一定麻煩。
Diversilab系統
Diversilab系統(RepGPCR自動分型系統)基于RepGPCR技術,它包含對真菌和細菌進行微生物基因型測定所需的軟件、硬件以及耗材。基于網絡的軟件系統,它可以作為樣品統計學資料的儲存數據庫,標準化處理用于比對的數據,儲存樣品的指紋圖譜,分析指紋圖譜間的相似度并為瀏覽數據提供多種報告選項。通過脫氧核糖核酸指紋圖譜快速準確地在種及亞種水平鑒別微生物分離株。
多位點序列分析
多位點序列分析(MLST)以PCR方法為基礎,目的片段長度約500bp,從細菌染色體DNA中擴增7個分布均勻的管家基因。然后對PCR產物進行瓊脂糖凝膠電泳,切膠純化后測序。通過等位基因譜(7個管家基因等位基 因數值組成)確定菌株的ST型。選擇管家基因是因為它們通常肯定存在于待測菌株中,并有足夠的變異度,適合產生變異的等位基因在這些位點的存在。該方法克服了傳統的分子流行病學方法的缺點:實驗數據不能在各個實驗室之間交流,可以用于全球性的流行病學調查。德國一家實驗室先后研究指出MLST分型分辨力更高,與脈沖場凝膠電泳(PFGE)、RAPD具有很高的一致性。并且,在鮑曼不動桿菌跨越較長時間分型研究和種群結構研究方面更有優勢,并且能在不動桿菌屬其他菌種具有很好的分型效果,如13TU和乙酸鈣鮑曼不動桿菌復合體。
干預治療
治療原則
應綜合考慮感染病原菌的敏感性、 感染部位及嚴重程度、患者病理生理狀況和抗菌藥物的作用特點。主要原則有:
藥物治療
舒巴坦及含舒巴坦的B內酰胺類抗生素的復合制劑
因β-內酰胺酶抑制劑舒巴坦對不動桿菌屬細菌具抗菌作用,故含舒巴坦的復合制劑對不動桿菌具良好的抗菌活性,國際上常使用氨 芐西林/舒巴坦,中國多使用頭孢哌酮鈉/舒巴坦治療鮑曼不動桿菌感染。對于一般感染,舒巴坦的常用劑量不超過 4.0 g/d,對 MDRAB、XDRAB、PDRAB感染,國際上推薦可增加至6.0g/d,甚至8.0 g/d,分3~4次給藥。腎功能減退患者, 需調整給藥劑量。①頭孢哌酮/舒巴坦: 常用劑量3.0 g(頭孢哌酮 2.0g+舒巴坦1.0 g)1次/8 h或1次/6 h,靜脈滴注。 對于嚴重感染者可根據藥敏結果與米諾環素、阿米卡星等藥物聯合用藥。②氨芐西林/舒巴坦:給藥劑量為3.0g 1次/6 h,靜脈滴注。嚴重感染患者與其他抗菌藥物聯合。③舒巴坦:可與其他類別藥物聯合用于治療XDRAB、PDRAB引起的感染。
碳青霉烯類抗生素
臨床應用的品種有:亞胺培南、美羅培南、帕尼培 南及比阿培南,可用于敏感菌所致的各類感染,或與其他藥物聯合治療XDRAB或PDRAB感染。亞胺培南和美羅培南的劑量常需1.0g 1次/8 h或1.0g 1次/6 h,靜脈滴注。中樞神經系統感染治療時,美羅培南劑量可增至2.0 1次/8 h。 PK/PD研究顯示,對于一些敏感性下降的菌株(MIC 4~16 ing/L),通過增加給藥次數、加大給藥劑量、延長碳青霉烯類抗生素的靜脈滴注時間如每次靜滴時間延長至2~3 h,可使血藥濃度高于MIC 的時間(T>MIC )延長,部分感染病例有效。
多黏菌素類抗生素
分為多黏菌素B及多黏菌素E(colistin,黏菌素), 臨床應用的多為多黏菌素E。可用于XDRAB、PDRAB感染的治療。國際上 推薦的多黏菌素E的劑量為每天2.5~5mg/kg或每天200~400萬U(100萬U相當于多黏菌素E甲磺酸鹽80mg),分 2~4次靜脈滴注。該類藥物的腎毒性及神經系統不良反應發生率高,對于老年人、腎功能不全患者特別需要注意。腎功能的監測。另外,多黏菌素E存在明顯的異質性耐藥,常需聯合應用其他抗菌藥物。中國該類藥物的臨床應用經驗少。
替加環素
為甘氨酰環素類抗菌藥物的第一個品種,甘氨酰環素類為四環素類抗菌藥物米諾環素的衍生物。對MDRAB、XDRAB有一定抗菌活性,早期研究發現其對全球分離的碳青霉烯類抗生素耐藥鮑曼不動桿菌的MIC。為2mg/L。由于其組織分布廣泛,血藥濃度、腦脊液濃度低,常需與其他抗菌藥物聯合應用。美國FDA批準該藥的適應證為復雜性腹腔及皮膚軟組織感染、社區獲得性肺炎。常用給藥方案為首劑100 mg,之后 50mg q12h靜脈滴注。主要不良反應為胃腸道反應。
四環素類抗菌藥物
美國FDA 批準米諾環素針劑用于敏感鮑曼不動桿菌感染的治療,給藥方案為米諾環素100mg 1次/12 h靜脈滴注,但臨床資料不多。中國使用口服片劑或多西環素針劑(100mg 1次/12h)與其他抗菌藥物聯合治療鮑曼不動桿菌感染。
氨基糖苷類抗生素
這類藥物多與其他抗菌藥物聯合治療敏感鮑曼不動桿菌感染。國際上推薦劑量阿米卡星或異帕米星每天15~20 mg/kg,中國常用 0.6g 1次/d靜脈滴注給藥,對于嚴重感染且腎功能正常者,可加量至0.8 g/d給藥。用藥期間應監測腎功能及尿常規,有條件的最好監測血藥濃度。
其他
對鮑曼不動桿菌具抗菌活性的其他抗菌藥物尚有:喹諾酮類抗菌藥物如環丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星,第三及第四代頭孢菌素如頭孢他啶、 頭孢吡肟,其他13內酰胺酶抑制劑的復合制劑如哌拉西林/他唑巴坦,但耐藥率高,達64.1%~68.3%,故應根據藥敏結果選用。體外及動物體內研究顯示,利福平與其他抗菌藥聯合對不動桿菌有協同殺菌作用,因其為治療結核病的主要藥物之一,不推薦常規用于鮑曼不動桿菌感染的治療。
抗菌藥物選擇
non-MDRAB感染
可根據藥敏結果選用B內酰胺類抗生素等抗菌藥物。
MDRAB感染
根據藥敏選用頭孢哌酮鈉/舒巴坦、氨芐西林/舒巴坦或碳青霉烯類抗生素,可聯合應用氨基糖苷類抗生素或氟喹諾酮類抗菌藥物等。
XDRAB感染
常采用兩藥聯合方案,甚至三藥聯合方案。
兩藥聯合用藥方案有:
三藥聯合方案有:
含舒巴坦的復合制劑(或舒巴坦)+多西環素 +碳青霉烯類抗生素、亞胺培南+利福平+多黏菌素或妥布霉素等 。
上述方案中,較多采用以頭孢哌酮鈉/舒巴坦為基礎的聯合方案,如頭孢哌酮/舒巴坦+多西環素(靜滴)/米諾環素(口服),臨床有治療成功病例, 但缺乏大規模臨床研究;另外含碳青霉烯類抗生素的聯合方案主要用于同時合并多重耐藥腸桿菌科細菌感染的 患者。
PDRAB感染
常需通過聯合藥敏試驗篩選有效的抗菌藥物聯合治療方案。國際上研究發現,鮑曼不動桿菌易對多黏菌素異質性耐藥,但異質性耐藥菌株可部分恢復對其他抗菌藥物的敏感性,因此多黏菌素聯合β 內酰胺類抗生素或替加環素是可供選擇的方案。也可結合抗菌藥物PK/PD參數要求,嘗試通過增加給藥劑量、增加給藥次數、延長給藥時間等方法設計給藥方案。
預防免疫
源頭方面
鮑曼不動桿菌適應環境的能力極強,具有獲得外源性耐藥基因的能力,產生多重耐藥性菌株和泛耐藥性菌株的幾率越來越大,尤其多重耐藥菌株來勢兇猛。因此應該找到其感染源頭,切斷連續性感染。首先,各醫院可以對醫護人員消毒后的手、醫療器材及各儀器的按鍵進行采樣培養,樣本按照《消毒技術規范》要求采樣及檢測。從而判定是否是因為消毒不徹底的醫療設備和醫護人員的手與患者直接接觸產生的細菌感染。 若判定結果為會感染,那應該采取一系列措施:立即將鮑曼不動桿菌感染患者隔離進行針對性監測,暫停接受新患者以免產生不必要感染;嚴格監管消毒科,不斷完善消毒系統,規范醫護人員的消毒方法;同時加強消毒管理、無菌意識和無菌操作培訓。除此之外,各醫院應隨時與微生物預防細菌感染中心密切協作,時刻監測患者的狀況,不斷調整患者的治療方案。
治療過程中
為防止鮑曼不動桿菌的耐藥性增強,治療過程中首先做藥敏試驗,并根據實驗結果制定合理的治療方案和選擇合適的抗菌藥物;其次,重癥患者過多的通過插入性器械的輔助治療難以有效避免感染,因此常需幫助患者叩背,刺激咳嗽,進行有效吸痰,避免痰液進入體內增加感染幾率,而在吸痰過程中為了防止痰液濺出,應采用密閉式吸痰。減少插入性器械體內停留時間,保護患者皮膚完整、清潔,盡量使用一次性器械進行治療;對待疑似被感染者、感染患者及帶菌者都應及時隔離。對于感染患者使用過的物品需及時消毒滅菌或焚燒;患者排泄物應及時單獨處理,必要時需焚燒,最大程度消滅感染機會。
藥敏監測及用藥
在治療細菌感染患者時應首先對其做藥敏試驗,根據藥敏試驗檢測結果對患者做合理的抗菌治療。在用藥期間應對患者各個階段的菌株標本進行藥敏監測,對菌株做針對性的措施干預,使抗菌藥物達到最佳效果。對于多重耐藥菌群,增加聯合用藥適用性,廣泛監測藥敏試驗,避免恢復耐藥機制。對于重癥監護室的患者交叉使用抗生素,做好消毒防護措施,有效控制細菌的傳播,預防細菌多重耐藥性機制和泛耐藥性機制的增強。
流行病學
鮑曼不動桿菌是一種革蘭陰性非發酵菌,廣泛分布于自然環境和人體腔道及皮膚表面,是人類和動物皮膚、呼吸道、胃腸道的正常菌群。在醫院環境中,醫療器械、醫務人員手部的鮑曼不動桿菌檢出率均很高,可以引起各種嚴重的院內感染,如呼吸機相關性肺炎、尿路感染、繼發性腦膜炎、外科手術部位感染等,尤其是重癥監護室的患者,為院內感染菌中僅次于銅綠假單胞茵的非發酵茵。 對濕、熱、紫外線及化學消毒劑有較強的抵抗力,常規消毒劑只能抑制其生長,不被殺滅。多年來已成為引起醫院感染的重要的致病菌種之一,在非發酵菌中僅次于綠膿桿菌,給臨床治療帶來較大的困難。當機體抵抗力下降、免疫功能受損時常引起傷口感染、菌血癥、泌尿系感染及醫院獲得性肺炎等。鮑曼不動桿菌可通過多種機制對抗抗菌藥物, 長期應用抗菌藥物、不合理用藥是導致本菌產生耐藥性的重要因素。
1991年美國首次報道了耐碳青酶烯類鮑曼不動桿菌株(cRAB),隨后各國均陸續報道了CRAB,且呈現逐年上升的趨勢。鮑曼不動桿菌的感染與耐藥已成為一個世界性難題,常呈耐多藥(multidrug resis— tance,MDR),甚至泛耐藥(pan—drug resistance,PDR), 且耐藥茵在特定人群中常引起大規模暴發流行,感染患者的病死率可高達75%。鮑曼不動桿菌對多種抗菌藥物具有耐藥性,耐藥機制復雜,因而被稱為“革蘭 陰性中的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin re— sistantstaphyl ococcusaureus,MRSA)”,該菌的泛耐株誘發的感染已成為臨床非常棘手問題 。
鮑曼不動桿菌主要發病對象:重癥患者以及使用廣譜抗菌藥物、手術創傷(如氣管內插管、呼吸機的使用、心臟病、休克、需心肺復蘇患者)、急性呼吸障礙綜合征、多臟器功能失調、使用機械通氣患者、老年人,免疫低下患者、手術后患者、放療或化療的腫瘤患者、長期住院的慢性病患者。檢出率較多的臨床科室:ICU、 急診科、血液科、神經外科、呼吸科、普外科 。
根據2010年中國CHINET細菌耐藥性監測網數據顯示,中國10省市14家教學醫院鮑曼不動桿菌占臨床分離革蘭陰性菌的16.1%,僅次于大腸桿菌與肺炎克雷伯菌。鮑曼不動桿菌具有在體外長期存活能力,易造成克隆播散。
鮑曼不動桿菌院內感染最常見的部位是肺部,是醫院獲得性肺炎(HAP)、尤其是呼吸機相關肺炎(VAP)重要的致病菌。2010年,CHINET監測提示不動桿菌占所有呼吸道標本分離革蘭陰性菌的19.4%,其中鮑曼不動桿菌占17.5%;位居腦脊液及其他無菌體液分離革蘭陰性菌的第一位,分離率為7.2% ;占血流感染革蘭陰性菌的3.9% ;傷口膿液分離 革蘭陰性菌的7.2% ;尿液分離革蘭陰性菌的2.7%。不動桿菌占腹腔感染分離菌的4.2%。
疫苗研究
滅活疫苗
滅活全菌體(inactivated whole 細胞,IWC),作為最簡單快捷的人工免疫方式,以滅活病原菌制備抗原誘導免疫應答預防感染是優先考慮的方法。McConnell等和 Harris等分別以腹腔接種和鼻內接種方式構建鮑曼不動桿菌感染小鼠肺炎模型,并分別以ATCC 19606毒株和LAC-4毒株制備甲醛滅活全菌體疫苗并肌注免疫小鼠。在接種 IWC的小鼠可以觀察到明顯的主動免疫,表現為: ①免疫后在小鼠體內可以檢測到明顯的特異性抗體升高;②免疫小鼠組織細菌負荷量,及血清細胞因子明顯減少;③以不同鮑曼不動桿菌毒株感染小鼠,IWC免疫組小鼠生存率接近100 ,而未免疫組小鼠則不足 。研究同樣表明,注射IWC抗血清 后再感染鮑曼不動桿菌小鼠未出現感染死亡,說明IWC抗血清具有明顯的被動免疫保護作用。IWC 的主動和被動免疫均對鮑曼不動桿菌感染有保護作用。KuoLee等的研究指出,IWC滴鼻亦能誘導體液免疫的產生,但與黏膜免疫相關的slgA 并無明顯升高,且免疫血清無被動免疫保護作用。IWC雖然有明顯的主動及被動免疫保護作用,但問題也很明顯:①IWC免疫原性不強,需大劑量多次接種;②IWC在制作過程中可能出現導致滅活不完全,接種免疫后危及患者生命;③IWC無效成分過多,其中內毒素可能加重患者病情。
外膜蛋白疫苗
外膜復合物
McConnel等進一步提出外膜復合物(outer membrane complex,OMC)可能成為一個較為安全的鮑曼不動桿菌候選疫苗。OMC為超速離心提取自鮑曼不動桿菌外膜,其包含細胞膜上多個蛋白質成分,具有一定的免疫原性。選擇ATCC 19606毒株提取OMC,免疫小鼠后發現:①單次免疫效果良好,能誘導小鼠體液免疫及細胞免疫(反映指標為IgG及INF-α明顯升高);②降低小鼠感染后組織細菌負荷量及炎性因子水平;③OMC能保護小鼠免于鮑曼不動桿菌致死感染;④小鼠OMC抗血清保護小鼠免于鮑曼不動桿菌感染引起膿毒癥所致死亡,有明顯的被動免疫保護作用。該研究結果與IWC研究結果高度一致,從安全性考慮而言,OMC較IWC為優。
外膜囊泡
外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMV)是由革蘭陰性菌外膜外翻分泌形成,其中包裹了大量的外膜蛋白、問質蛋白和脂多糖。 Bomberger等的研究表明,由于OMV能與宿主細胞外膜融合,提示OMV可能遠距離輸送細菌產物,也解釋其群體感應(quorum sensing)、毒力因子傳播、 基因一基因轉換等作用,表明在細菌致病過程中OMV發揮了重要作用。McConnell等研究提示,OMV同樣也能成為鮑曼不動桿菌候選疫苗。其作為候選疫苗優勢在于:①OMV中內毒素水平可控制在(1.3 ±0.01)×105EU/μg,較IWC和OMC明顯降低;② OMV接種后同樣引起小鼠體液免疫應答,而且二次強化免疫后能明顯增加特異性 IgG和IgM水平;③ OMV接種后降低了小鼠感染后組織細菌負荷量及炎 性因子水平(IL-Iβ、IL-6);④OMV誘導保護性免疫,明顯降低了鮑曼不動桿菌膿毒癥小鼠模型死亡率。 另外,OMV制備只需過濾鮑曼不動桿菌上清液并加以濃縮便可,方法簡單而快速。但 OMV抗血清沒有被動免疫保護作用;通常對來自所提取的單克隆特異性毒株免疫效果最佳,因而,可能更適用鮑曼不動桿菌感染暴發時快速制備OMV預防新的感染;雖然OMV內毒素水平低于IWC和OMC,但仍然超過了人體所能承受的水平。 IWC、OMC和,均屬于多抗原成分,其優勢在于能有效地避免因多克隆毒株的存在使得新型冠狀病毒疫苗效果降低。實驗結果表明,其對鮑曼不動桿菌的其他血清型所致膿毒癥感染也有保護作用,原因可能是多抗原成分發揮的交叉免疫作用,也可能是其中存在高度保守基因所編碼的抗原成分;其缺點同樣明顯:由于其所含成分繁多且復雜,在生產過程中難以標準化疫苗劑量;而且其中脂多糖(內毒素)含量超過了人體所能承受的上限,限制了在人體中的應用。或許通過滅活鮑曼不動桿菌中編碼脂多糖合成途徑的相關基因,獲得相應疫苗是減低內毒素水平的可行方式之一。
重組蛋白疫苗
生物膜相關蛋白
由于IWC、OMC和OMV在臨床應用推廣受限以及對鮑曼不動桿菌研究的深入,成分單一、免疫原性強的亞單位蛋白疫苗成為研究熱點。生物膜相關蛋白(biofilm associated protein, Bap)是一種特異的細胞表面蛋白,與鮑曼不動桿菌生物膜早期形成及成熟相關,在細菌感染過程中起重要作用。 Fattahi an等以重組亞單位Bap免疫小鼠3次,ELISA證實了小鼠體內產生對Bap的體液免疫,Bap特異性IgG抗體效價較對照組明顯升高;免疫后小鼠在接種半數致死劑量細菌(107)18h后組織細菌計數明顯減少,而未免疫小鼠此時均已死亡,提示Bap能有效降低小鼠免于鮑曼不動桿菌膿毒癥感染所致死亡的風險。Bap作為傳統新型冠狀病毒疫苗的免疫優勢區是保守的,在不同毒株中存在相同的免疫表型(Bap誘導抗體對Kh0058、Kh0059、Kh0097、Kh0099等毒株均有 效),使得Bap作為疫苗能對抗多個鮑曼不動桿菌克隆毒株,但抗Bap血清不能發揮被動免疫保護功能。
外膜蛋白
外膜蛋白A(outer membrane protein,OmpA)是目前明確的毒力因子,在鮑曼不動桿菌外膜中含量豐富,且在不同鮑曼不動桿菌毒株中氨基酸序列高度保守,PubMed BLAST檢索結果證實其人類蛋白組學同源性最小,避免誘發產生自身抗體的可能。Luo等以重組 OmpA(rOmpA)免疫糖尿病小鼠后發現:①rOmpA誘發了明顯的體液免疫,表現為抗rOmpA抗體效價明顯增高,小鼠28d生存率由0提高到50%左右,且rOmpA抗體效價與小鼠的存活率呈正相關;②同時明顯降低腦、腎、肝、脾組織細菌負荷量(但肺組織中細菌負荷量的下降無統計學意義)。另外,作者亦研究了rOmpA抗血清的免疫治療作用,雖然免疫血清不能增強補體介導的殺菌作用,但rOmpA抗體能增強巨噬細胞調理吞噬殺傷鮑曼不動桿菌,從而發揮免疫調理作用。鮑曼不動桿菌菌落培養上清液所獲得的OmpA是水溶性并具有生物活性,但原核生物表達rOmpA則不溶于水,因此在其表達上仍需進一步研究。
三聚體自轉運蛋白
三聚體自轉運蛋白(trimeric autotransporter protein Ata),一種鮑曼不動桿菌表面蛋白成分,附著于許多細胞外基質或基膜蛋白,是形成致病力、生物菌膜及對Ⅳ型膠原蛋白纖維黏附所必需。Bentancor等的研究顯示:①Ata抗體可以阻礙鮑曼不動桿菌黏附 Ⅳ型膠原纖維,從而減低鮑曼不動桿菌致病力;②Ata抗體不但可以促進多核中性粒細胞(PMNs)調理吞噬殺傷鮑曼不動桿菌,還能介導補體依賴的殺菌作用;③抗Ata血清可以降低小鼠感染后組織細菌負荷量, 提示Ata是一個保護性免疫的重要靶點。 Bap、OmpA、Ata均為保守基因表達產物,具有高度同源性,并覆蓋了較大部分的鮑曼不動桿菌毒株,表現了良好的免疫效果,是潛在新型冠狀病毒疫苗候選抗原。基因工程重組技術生產疫苗具有成分單一、重復性好、產品批問差異小、易于控制細菌內毒素含量等優勢,不存在疫苗劑量定量的困擾,是現代疫苗開發的重要方向之一。但單一成分疫苗可能免疫保護不足,或者將鮑曼不動桿菌置于強大的選擇壓力下誘導細胞膜靶向蛋白下調,出現免疫逃避導致疫苗最終失效。因此,篩選保守性好、免疫原性強的抗原,以便進行多抗原組合,是研制重組蛋白疫苗需重點解決的問題。
多糖疫苗
多聚-N-乙酰β葡聚糖
多聚-N-乙酰β葡聚糖(Poly-N-acetyl-13 glucan, PNAG)是一種表達于多株臨床分離的鮑曼不動桿菌表面的多糖,在體外生物膜的形成發揮了重要作用。由于PNAG抗原性弱,Bentancor等將合成PNAG與破傷風類毒素偶聯形成結合新型冠狀病毒疫苗后,免疫兔并提取抗PNAG血清,被動免疫小鼠發現:①PNAG 抗體可以高效介導多形核中性粒細胞(PMNs)的調理殺菌作用;②被動免疫后感染鮑曼不動桿菌的小鼠組織細菌負荷量明顯降低,發揮了保護性抗體作用。提示PNAG是一種潛在的候選疫苗抗原,有可能在主 動免疫和被動免疫中發揮保護作用。
K1莢膜多糖
鮑曼不動桿菌細胞膜外還表達多種莢膜多糖,其中K1莢膜多糖與鮑曼不動桿菌的毒力密切相關,且不會誘導人體產生自身免疫。Russo等通過純化的K1莢膜多糖免疫小鼠并獲得抗K1莢膜多糖血清以驗證其被動免疫效果。實驗結果表明,在體外實驗中抗血清可以增強PMNs介導的調理吞噬作用, 增強細菌清除率。但是,只有13%鮑曼不動桿菌為K1血清型,因此,K1莢膜多糖新型冠狀病毒疫苗只適用于特定毒株,不能發揮有效的預防感染作用。 莢膜多糖主要誘導抗體產生調理作用殺傷鮑曼不動桿菌,相比較抗原性較弱,且保守性欠佳,并不是疫苗制備的最佳選擇,但豐富了疫苗選擇的思路。
參考資料 >
“刀槍不入”的危險細菌——鮑曼不動桿菌. 濟南疾控微健康微信公眾號.2024-12-21