第 278 期

會議報導
演講紀要:台灣革蘭氏陽性細菌抗生素抗藥現況
Lecture Summary: Current status of antimicrobial resistance in Gram-positive bacteria in Taiwan


2008年抗生素抗藥新知及抗藥性測試國際研習會於今年9月25-26日分別在台北市青少年育樂中心國際會議廳與台南市國立成功大學醫學院成杏廳各舉辦一場。邀請了國際知名Janet Hindler女士對美國Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)的抗生素抗敏性測試(Antimicrobial Susceptibility Test,簡稱AST)準則更新重點做詳細講解。本研習會由國衛院主辦,協辦單位包括:衛生署疾病管制局、台灣感染症醫學會、台灣醫院感染管制學會、台灣醫事檢驗學會、bioMérieux生物梅里埃。臨床微生物實驗室面對細菌抗藥性的不斷演變,及多重抗藥菌對醫師、感控及公衛工作者亦造成衝擊。為強調此研討會之重要性,首先得了解國內細菌抗藥性到底有多嚴重?改善情形如何?以下為國衛院臨床研究組楊采菱副研究員以「台灣革蘭氏陽性細菌抗生素抗藥現況」為題之部分演講內容。

台灣革蘭氏陽性細菌抗生素抗藥現況
過去國衛院臨床研究組在何曼德院士領導之下,設立「微生物研究諮詢實驗室(Microbial Infections Reference Laboratory,簡稱MIRL)」,MIRL實驗室的主要工作為微生物抗藥性監測及其相關研究,其中的一主要計畫為「台灣微生物抗藥性監測計畫(Taiwan Surveillance of Antimicrobial Resistance [TSAR])」。TSAR收集北中南東20多家醫院臨床菌株,在國衛院進行抗生素定量抗敏性測試,以定期監測國內不同細菌對各種抗生素感受性的變化,並偵測新興或正浮現的抗藥菌,亦可提供給相關單位作為抗生素使用管制及提倡適當使用的依據。

細菌抗藥性的問題何在?
多重抗藥性菌的問題於院內感染已十分常見,經常造成治療失敗並衍生嚴重的後果,不適當的治療方法也是導致細菌感染病患死亡率日益提高的原因,療程拉長也可導致一些低程度的抗藥性不易由例行的抗生素抗敏性測試(AST)方法檢測出來,抗藥菌株的傳播可造成醫院內或社區中感染管控上的問題。

本講題提到的抗藥菌包括:金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、腸球菌 (Enterococcus spp.)、肺炎雙球菌(Streptococcus pneumoniae)、及 A跟B型鏈球菌(Gr. A & B streptococci)。資料來源主要為1998-2006年TSAR菌株之抗藥性資料,以及國內其他學者文獻。

金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus
金黃色葡萄球菌是一種普遍存在的細菌,可存活在皮膚和鼻孔等部位,在健康人一般不會引起疾病,但帶菌者可經而傳給周圍其他人。金黃色葡萄球菌具有多種毒素,可引起不同臨床症狀。金黃色葡萄球菌中以對甲氧苯青黴素具抗性之菌(methicillin-resistant S. aureus,簡稱MRSA)最被重視,MRSA除了對所有β-lactam(乙內醯氨酶)類抗生素幾乎全具抗藥性,對很多其他非β-lactam種類的抗生素也有抗藥性,故治療選則有限。跟歐洲相比較,proportion of invasive S. aureus resistant to Methicillin in Europe,北歐在5%以下,西歐在25%-50%,東歐為10%-25%,TSAR中MRSA占血液分離出的S. aureus約50%。針對醫院內感染的菌株,TSAR資料顯示,在醫院內感染的金黃色葡萄球菌(S. aureus)裡,大約有75-80%都是MRSA,美國院感S. aureus中MRSA的比率也高至60%。

MRSA之產生是經金黃色葡萄球菌獲得一移動性的基因片段,稱為staphylococcal cassette chromosome mec(SCCmec),而對methicillin產生抗性。SCCmec包含mec基因複合體(mecgene complex)和ccr基因複合體(ccr gene complex)。mec gene complex跟methicillin抗藥性有關,ccr gene complex 跟SCCmec基因片段之移動性有關,這兩個gene complex又各有不同型。mecccr合起來之後會形成很多不同的SCCmec類型,到目前為止有六種主型之SCCmec (SCCmectypes I to VI)及多種亞型(subtypes)被認定。

比較台灣不同病人類型分離出的S. aureus發現,院內感染(HAI)來的菌中MRSA一直維持在75-80%左右,ICU病人的菌株則為70%以上,非ICU的住院病人的菌則維持在50-60%左右。特別要指出的是,從門診病人所分離出來的S. aureus中,MRSA所占的比率也持續上升至45%以上。當然我們不確定這些門診病人都是純粹由社區感染的,也許有些病人才剛出院,但不能否認的是從門診病人來的S. aureus中MRSA所占的比率持續在上升。

接著,我們比較醫院及社區型的MRSA。兩者MRSA裡頭有一個很大的差別:醫院型的多重抗藥性高出許多,而社區型的對不同抗生素的抗藥性比率比較低。SCCmec在醫院型的菌株通常是I 、II 、III型,社區型的strain為IV和V型。PVL是一個可以造成壞死性肺炎的一個毒素(toxin)。PVL的話大部份是在社區型的MRSA;一項2007年刊登在Science的研究報告,研究學者Labandeira-Rey等人證明了帶有PVL的菌可以造成壞死性肺炎的證據。

用TSAR裡的MRSA來做分析,發現台灣的MRSA主要分為四群(Clones),稱為A、B、C和D。這四個clones在基因型與表現型都有很明顯的差異;國內最常見的MRSA為Pulsotype A,其SCCmec為III,此菌群對ciprofloxacin、erythromycin、gentamicin、SXT抗藥性幾乎是100%。Pulsotype B和C則被認為是社區型的MRSA。Pulsotype C菌群幾乎全為PVL陽性,但是對ciprofloxacin和SXT全部為敏感性,且對gentamicin也大多呈敏感性。由此可見,社區型的MRSA與醫院型的MRSA有很大的差異。但是,現在社區型的MRSA也慢慢地在醫院裡被找到。

MRSA除了對現在上市之β-lactam的抗生素幾乎全有抗藥性之外,對非β-lactam的抗藥比率也很高。所以,當遇到MRSA感染重症的病人,醫生在用藥時大多是選擇萬古黴素(vancomycin)。在CLSI 2006年,S. aureus之vancomycin最低抑菌濃度(MIC)的break point(抗敏性判讀標準)從4改到2 μg/ml。但近年有許多文獻報告有對vancomycin感受性降低(reduced susceptible)及具混合抗藥性(hetero-resistance)之S. aureus,包含MRSA,此感受性降低的機制還不是很清楚,但不是經由vancomycin抗藥基因。不能否認的是,這些菌的細胞壁都比較厚。日本Hiramatsu及Cui等學者最近的研究發現,當vancomycin在經過細胞壁時會被卡在細胞壁裡頭。可是,目前國際上臨床實驗室要偵測到具混合抗藥性的細菌還沒有很好的方法。

這個月AAC的一篇國外研究報告,比較vancomycin MIC高過1.5μg/ml與低於1.5μg/ml菌感染個案,雖然未達到統計顯著差異,但是MIC較高的個案臨床失敗率(clinical failure)比MIC較低的還要高。因此,這項研究的研究人員建議CLSI應該要把vancomycin MIC breakpoint改為1μg/ml (之前已經從4 改到2 μg/ml);但是CLSI目前不會更改S. aureus之vancomycin抗敏性判讀標準,此資訊僅在此讓大家做個參考,說明vancomycin MIC在臨床失敗率上的關聯。

要偵測對vancomycin感受性降低或是具混合抗藥性的S. aureus是不容易的,日本Hiramatsu教授們使用一種叫做Population Analysis Profile(PAP)的測試方式,需使用不同濃度的vancomycin及菌量,觀察這些菌是否可生長在高濃度的vancomycin,然後以這些存活的菌量畫出一張比較圖表。國衛院齊嘉鈺醫師等所做的一項研究,病人為一位五歲的小孩,在經過六個禮拜的vancomycin治療以後,還是可以培養出抗vancomycin的菌株。後來證明了這株MRSA菌株為一種vancomycin hetero-resistant的菌,被稱為hVISA(Vancomycin hetero-resistant S. aureus)。

MRSA帶菌者是將MRSA傳播給其他病人或其他較容易感染和發病的人之潛在來源。長庚醫院的黃玉成主任及國內其他學者所做的不同研究指出,台灣社區的小孩子MRSA帶菌率約為7%,而約有5%的醫療照護工作者為MRSA帶菌者;但是在疫情爆發(outbreak)時,有較高的醫療照護工作者手上及鼻腔內都帶有MRSA。

腸球菌(Enterococcus spp.)
在第一期至第五期TSAR收集到的約1000多株腸球菌種(Enterococcus spp.)裡,有80%以上為E. faecalis,另有約14%為E. faecium;所以台灣大部分(~95%)的腸球菌為這兩個菌種。比較這兩種菌種對不同抗生素的抗藥性(綜合TSAR II – IV資料),非常明顯的是E. faecalis對ampicillin是沒有抗藥性的,而E. faecium對ampicillin的抗藥性卻高至80%;另一個兩者之間差異性也很高的是對ciprofloxacin抗藥性(E. faecalis約10%,E. faecium約80%)。這兩種菌裡,對vancomycin有抗藥性的菌,在E. faecalis低於1%,在E. faecium大約為9%,但要強調的是,這些vancomycin resistant enterococci (VRE)是從少數幾家醫院所取得的,而且大多來自早期TSAR,所以台灣VRE之盛行率似乎比美國醫院之情況(近20%)好。

肺炎雙球菌(S. pneumoniae
S. pneumoniae為引起社區感染肺炎(community-acquired pneumonia)最常見的細菌。台灣S. pneumoniae對紅黴素(erythromycin)、四環素(tetracycline)與磺胺酸類(SXT)這三種抗生素都有抗藥性占所有TSARS. pneumoniae裡的54%。此外比較嚴重的問題是,這些S. pneumoniae對使用於呼吸道感染常用的抗生素fluoroquinolone左氧氟沙星(levofloxacin)的抗藥性,從2000年的不到1%增加到2006年的5%。也許大家認為5%不是很嚴重,不過全世界大多國家仍維持在1%左右,所以在台灣算是個嚴重的問題。

另外值得注意的是S. pneumoniae對盤尼西林(Penicillin)抗藥問題,今年(2008年)CLSI把青黴素(Penicillin) MIC的抗敏判讀標準分為口服性(oral)及注射性(parenteral)兩種,注射性又分為nonmeningitis與meningitis兩種。如使用在網路上搜尋到的2002年台灣對社區感染肺炎(CAP)的治療準則(http://www.vghks.gov.tw/inf/Guideline/Pneumonia.doc) (目前也許有最新的治療準則可取得)為:當S. pneumoniaepenicillin MIC低於1 μg/ml時,首選(1st choice)抗生素為青黴素(penicillin);當MIC為2 μg/m以上時,首選還是為penicillin;但是一旦MIC超過4 μg/ml時,首選則為第三代或第四代的頭孢子菌素類(cephalosporins)或者是vancomycin。所以我們將TSAR之S. pneumoniae以此三個MIC濃度分群,分別比較這些菌對第三代cephalosporins的抗藥比率,可看出penicillin MIC高於4 μg/m的菌群對ceftriaxone有抗藥性的比率也越高,所以如果將使用到第三代或第四代cephalosporins的時候,需有這些藥的MIC結果,才能做評估。

另外,在國內S. pneumoniae最常見的五個血清型(serotype)為23F、19F、6B、14、及3,這五個serotypes在TSAR的菌株裡大約占了70%;Serotype 23F和19F是最常見的serotype,占了TSAR菌中幾乎一半。這五個serotypes中對penicillin的抗藥性最高的也是23F和19F,其MIC50都已經達到4 μg/ml,即使使用新的CLSI non-meningitis判讀條件,還是只有不到一半的菌是呈敏感性的。在這五個serotype裡只有serotype 3的penicillin抗藥性較低。另外23F和19F也是對levofloxacin抗藥性比率最高的菌群,所以台灣最常見的S. pneumoniae也是抗藥性最高的。

B型鏈球菌(Gr. B Streptococci)
在B型鏈球菌(Gr. B Streptococci),通常大家比較重視的是對大分子類(macrolide)的抗藥性。在TSAR的200多株Gr. B Streptococci菌株裡,就有44%對macrolide有抗藥性。而成大吳俊忠教授最近發表的一篇文章指出,國內已經有對氟化恩菎纇(fluoroquinolone)有抗藥性之Gr. B Streptococci菌,從1993年到2006年在成大醫院分離出的Gr. B streptococci菌株中,有26(1.3%)株對levofloxacin有抗藥性。至於TSAR收集到的Gr. B Streptococci菌株裡頭,有5株菌(約2%)是對levofloxacin有抗藥性的。而這5株菌裡有3株來自南部,一株來自中部,另外一株來自北部。所以對氟化恩菎纇(fluoroquinolone)有抗藥性之Gr. B Streptococci菌也許已經擴散到台灣北中南了。

結論
雖然台灣細菌之抗藥問題嚴重,但如果採取適當措施,仍能控制抗藥菌之衍生。台大薛博仁醫師與成大吳俊忠教授們的研究發現,當健保局在2001年開始限制門診病人的抗生素使用以後,Gr. A Streptococci對erythromycin的抗藥性從2001年到2003年有明顯下降的趨勢。TSAR的資料也顯示同樣的情況,從2000年以前的53%,下降到近年約15%。這是一個可以顯示出,抗生素使用之適當管制對抗藥性正面影響的例子。

最後,我們在實驗室裡須使用最正確的方法即時把這些抗藥菌檢測出來,以協助防止抗藥菌之進一步擴散及衍生,這是今天研討會最大的一個目的。而抗藥菌可經國際交流而傳播至其他地區,故需要了解不同地區之特有抗藥問題,以作為本土醫療及國際公衛防治參考數據;當然,推動及加強抗生素的合理使用也是勢在必行的。

在這裡要特別感謝過去幾年來所有的合作者和實驗室的同仁,及MIRL Steering Committee members之指導。也要特別感謝朱夢麟教授,多年來他一直支持我們的計畫,也給予我們許多的指導!
《文/圖:臨床研究組楊采菱副研究員演講 / 編輯中心陳麗秋、劉盈秀整理》