概述
碳青霉烯酶可水解碳青霉烯类——β-内酰胺类中的"最后防线"药物。按Ambler分类横跨三个分子类别：A类（[[KPC酶]]、[[GES酶]]、[[SME酶]]、[[IMI-1酶]]、[[NMC-1酶]]）、B类金属酶（[[NDM酶]]、[[VIM酶]]、[[IMP酶]]）、D类OXA型（[[OXA-48酶]]、[[OXA-23酶]]、[[OXA-24酶]]）。产碳青霉烯酶菌株的全球蔓延被WHO列为紧急公共卫生威胁。
分类归属
| Ambler类别 | 活性中心 | 代表酶 | Bush-Jacoby组 | |-----------|--------|--------|--------------| | A类 | 丝氨酸 | [[KPC酶]]、[[SME酶]]、[[IMI-1酶]]、[[NMC-1酶]]、[[GES酶]] | 2f | | B类 | 锌（金属酶） | [[NDM酶]]、[[VIM酶]]、[[IMP酶]] | [[第3组：金属β-内酰胺酶]] | | D类 | 丝氨酸 | [[OXA-48酶]]、[[OXA-23酶]]、[[OXA-24酶]]、[[OXA型碳青霉烯酶]] | 2df |
底物谱
水解几乎所有β-内酰胺类，包括青霉素、头孢菌素和碳青霉烯。B类金属酶不水解[[氨曲南（aztreonam）]]——这是区分金属酶与丝氨酸碳青霉烯酶的关键表型。
抑制剂敏感性
• **A类**（KPC等）：被[[阿维巴坦（Avibactam）]]、[[法硼巴坦(Vaborbactam)]]、[[雷立巴坦（Relebactam）]]抑制；[[克拉维酸（Clavulanic Acid）]]对部分有效
• **B类**（NDM等）：不被任何上市β-内酰胺酶抑制剂抑制；EDTA可螯合锌离子而体外抑制
• **D类**（OXA-48）：[[阿维巴坦（Avibactam）]]有效
基因与传播
[[KPC酶]]由blaKPC基因编码，位于Tn4401[[转座子（Transposon）]]上，经[[质粒（Plasmid）]]在[[肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）]]中广泛传播。[[NDM酶]]的blaNDM基因位于多种可接合质粒上，全球流行。[[OXA-48酶]]经IncL/M质粒传播，在[[0. 肠杆菌科（Enterobacteriaceae）]]中扩散。[[IMP酶]]和[[VIM酶]]多位于[[整合子（Integron）]]中。
临床意义
治疗选择极为有限：
• **产KPC菌株**：头孢他啶/[[阿维巴坦（Avibactam）]]、美罗培南/[[法硼巴坦(Vaborbactam)]]
• **产NDM菌株**：[[氨曲南（aztreonam）]]联合[[阿维巴坦（Avibactam）]]、头孢地尔、多黏菌素
• **产OXA-48菌株**：头孢他啶/[[阿维巴坦（Avibactam）]]
产碳青霉烯酶菌株（尤其[[耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKP）]]和产NDM[[鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii，AB菌）]]）的病死率高达40-60%，是全球抗感染治疗面临的最严峻挑战。
参考资料
1. Bush K, Jacoby GA. Updated functional classification of β-lactamases. Antimicrob Agents Chemother. 2010 2. 汪复, 张婴元.《实用抗感染治疗学》第2版, 人民卫生出版社 3. Ambler RP. The structure of β-lactamases. Philos Trans R Soc Lond B. 1980 4. Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases, 9th Edition