肠球菌耐万古霉素机制研究进展_李万翔

基金项目：浙江省自然基金（YZ100445）

作者简介：李万翔（1988-），男，硕士研究生，从事细菌耐药机制研究，Email：279771823@qq．com

通讯作者：吕火烊，男，从事细菌鉴定及耐药机制研究，Email：lab_lhx@126．com ·综述·

肠球菌耐万古霉素机制研究进展

李万翔1，刘秘2，吕火烊3

1．浙江中医药大学第二临床医学院，浙江杭州310053；

2．烟台市芝罘医院，山东烟台264000；

3．浙江省人民医院检验中心，浙江杭州310014

摘要：肠球菌为革兰阳性（G+）球菌，广泛分布于自然环境及人和动物消化道内，既往认为肠球菌是对人

类无害的共栖菌。自20世纪80年代以来，肠球菌严重感染的发生率和病死率明显升高，肠球菌成为了

院内感染的重要病原菌，不仅可引起尿路感染，皮肤软组织感染，甚至危及生命的腹腔感染、败血症、心

内膜炎、脑膜炎等，在败血症中肠球菌为第三位的病原菌，仅次于凝固酶阴性葡萄球菌和金黄色葡萄球

菌。由于肠球菌对多种抗菌药物具有天然耐药（固有耐药）和获得性耐药的特性，许多常用抗菌药物活性

降低，往往造成临床治疗失败。为此，相研究对有关肠球菌的耐药机制的相关文献进行综述，以利于同

道们进一步研究。

关键词：万古霉素；耐药；肠球菌；耐药基因

中图分类号：Ｒ378．1文献标志码：A文章编号：1005-376X（2014）05-0600-04

DOI编码：10．13381/j．cnki．cjm．201405031

Vancomycin resistance mechanism of Enterococcus spp．：research progress

LI Wan-xiang1，LIU Mi2，LYU Huo-yang3

1．The Second Clinical Medical College of Zhejiang Chinese Medical University，

Hangzhou310053，China；

2．Yantai Zhifu Hospital，Yantai264000，China；

3．Laboratory Center of Zhejiang Province People's Hospital，Hangzhou310053，China

Corresponding author：LYU Huo-yang，Email：lab_lhx@126．com

Abstract：Enterococcus spp．is gram-positive cocci（G+）which widely exists in natural environment as well as hu-

man and animal digestive tract．It used to be deemed a commensal bacteria harmless to human．Since1980's，

however，the incidence of serious Enterococcus infection and mortality has largely raised，and Enterococcus has be-

come one of the main pathogens of nosocomial infections．It can cause not only infections of urinary tract，skin and

soft tissue，but even life-threatening intra-abdominal infection，septicemia，endocarditis，meningitis and so on．Be-

cause Enterococcus has natural resistance（intrinsic resistance）and acquired resistance to many antibiotics，clinical

treatments often fail due to decreased activity of many antibacterial drugs．It takes the third place as the pathogenic

bacteria in septicemia，secondly only to coagulase negative Staphylococcus and Staphylococcus aureus．The resear-

ches on the resistance mechanisms of Enterococcus are reviewed in this paper for future studies．

Key words：Vancomycin；Drug resistance；Enterococcus spp．；Drug resistance gene

细菌的耐药形式包括固有耐药、获得性耐药两种。肠球菌由于细胞壁坚厚，对许多抗菌药物大多

表现为固有耐药，目前还没有治疗万古霉素耐药肠

球菌（Vancomycin resistance Enterococcus，VＲE）的特

效抗菌药物，一般采取对细菌进行药敏检测、耐药基

因型检测选择合适的抗菌药物。研究表明，VＲE耐

药基因型的研究对抗菌药物的应用具有重要指导意

义。因此，加强对其耐药性机制与治疗的研究显得

尤为重要。

1肠球菌对糖肽类抗菌药物的耐药机制

糖肽类抗菌药物即D-丙氨酰-D-丙氨酸（D-ALA-D-ALA）结合性并具有七肽结构的一类抗菌药物，它和革兰阳性菌细胞壁上的五肽糖前体的羟基末端D-ALA-D-ALA结合形成复合体，阻止肽聚糖聚合所需的转糖基和转肽反应，阻断肠球菌细胞壁的生物合成，导致细菌死亡［1］。临床常用于严重的革兰阳性菌感染，是治疗革兰阳性菌严重感染性疾病的最后防线。根据肠球菌对糖肽类抗菌药物的不同耐药水平及诱导耐药，其表现型分为六型，即VanA、VanB、VanC、VanD、VanE和VanG。几种分型除VanC 为天然耐药外其他均为获得性耐药［2］。VanA、VanB 和VanD耐药的原因是D-Ala-D-Ala结尾变成了D-丙氨酰-D-乳酸（D-Ala-D-Lac），而VanC、VanE和VanG 的耐药为D-Ala-D-Ala被D-Ala-D-Ser所取代［3］。1．1VanA业已证明VanA为高水平的对万古霉素（MIC≥64μg/mL）和替考拉宁（MIC≥32μg/mL）耐药，由van A基因编码。其耐药机制为两种：（1）D-Ala-D-Ala结尾被D-Ala-D-lactate所取代［3］；（2）万古霉素敏感结合位点的结尾D-Ala破坏。万古霉素与替考拉宁的交叉耐药由以下几种途径引起：（1）增加抗药基因的表达或者完全消除D-ala结尾的初期形成；（2）van Z基因的表达；（3）van B基因簇的信号感受基因van SB的突变。此外，VanA型菌株带有van A基因的转座子TN1546与IS1251可在肠球菌中传播van A基因［4］。转座子Tn1546含10．8kb，其上共有7个基因，这些基因涉及转座（orf1和orf2），万古霉素耐药基因（van H、van A、van X和van Y），替考拉宁耐药基因van Z，调控基因vanＲ和van S。调控基因vanＲ和van S编码产生二元调节系统VanＲ和VanS蛋白，在转录水平调控耐药基因的表达，在有糖肽类抗菌药物的条件下，激活vanA、vanH、vanY 和vanX的转录。其中VanS是转膜感应蛋白，感应并传导环境中信号的变化；而VanＲ为反应调节蛋白，为转录激活剂［4］。国外研究报道，VanA显型的肠球菌对万古霉素及替考拉宁敏感，是由于van S基因的点突变以及VanY、VanZ蛋白的损伤或者是van Y、van Z基因的缺失［4］。

1．2VanB VanB对万古霉素可变水平的耐药（MIC 8 1024μg/mL），对替考拉宁敏感（MIC≤0．5μg/ mL）［5］，由van B基因编码且与VanA耐药类似也为诱导性耐药，van B基因簇存在3种亚型，即van B1、van B2和van B3。该基因簇包括vanＲB、van SB、van YB、van W、van HB、van B和van XB。由vanＲB和van SB编码与VanS-VanＲ作用近似的VanSB-VanＲB 双组分调节系统，但与后者的同源性较低，万古霉素可诱导该系统激活从而是下游序列表达达到耐万古霉素的作用。该系统对万古霉素耐药有特异性，可能是万古霉素耐药而替考拉宁敏感的原因［6］。1．3VanC VanC分为VanC1、VanC2和VanC3，目前的研究发现VanC1为鹑鸡肠球菌所专有，VanC2和VanC3仅在铅黄肠球菌中发现。VanC由染色体上的编码基因van C操纵子编码表现为低水平耐药，主要耐药原因为VanC催化D-Ala-D-Ser来替换D-Ala-D-Ala，使得万古霉素的亲和力下降从而造成耐药［7］。

1．4VanD VanD对万古霉素中高水平耐药（MIC 64 128μg/mL），对替考拉宁为敏感或者中介（MIC 8 16μg/mL）［8］，VanD操纵子的构造与VanA和VanB相似，对糖肽类耐药的生化基础也相同，VanD型耐药表现为固有型。韩国研究者发现了由van A基因编码的VanD。VanD-vanA肠球菌感染的患者临床特征与VanA-vanA感染的患者无差别，而且这种菌株的表现型不稳定，易转化成VanA菌株，使替考拉宁对VanD肠球菌的感染治疗无效［1］。1．5VanE VanE为新发现的耐药型，属于药对万古霉素低水平耐（MIC≤16μg/mL），对替考拉宁敏感（MIC≤0．5μg/mL）［6］，并且与VanC相似，对万古耐药而对替考拉宁敏感，也具有vanＲ和vanS的双组分调节系统。万古霉素结合靶位的D-ala-D-ala 被D-ala-D-ser所取代使得万古霉素亲和力降低。VanE与VanC的同源性（55%）超过了与VanA （45%）、VanB（43%）或VanD（44%）的同源性［9］。1．6VanG VanG为新发现的耐药型，对万古霉素低水平耐（MIC≤16μg/mL），对替考拉宁敏感（MIC ≤0．5μg/mL）［6］，临床分离较为罕见，是由van B 编码对万古霉素低水平耐药的蛋白酶，通过D-ala-D-ser替换结合靶位的D-ala-D-ala使其与万古霉素亲和力下降引起耐药。该基因簇包括三个调节基因van UG、vanＲG、van SG，从PUG启动子开始翻译，接着是五个由PYG开始翻译的五个抗药性基因van YG、van WG、van XG、van YG和van TG［10］。

2耐药机制的检测方法

2．1表型检测方法表型检测，一是依据CLSI 2012版的相关解释标准检测抗菌药物对肠球菌的体外抗菌活性来判定菌株是否存在耐药性，具体的方法可分为琼脂纸片扩散法（KB法）、肉汤稀释法、琼