5-1. ESBL 菌株分離率與採樣來源
ESBL-producing E. coli 的部分盛行率會依據各地區域而有所不同，以亞洲地 區為例，在 2010-2013 年日本犬貓 ESBL-producing E. coli 盛行率為 22.7%，在 2014-2016 年 28% [83]。在中國，寵物的 ESBL-producing E. coli 在 2007 年 11 月到 2008 年 6 月期間盛行率為 24.5% [84]。在韓國的流浪犬，ESBL-producing E. coli 盛行率為 1.91% [85]。在 2011 年 12 月至 2013 年 3 月間臺灣臺大動物醫院犬貓 ESBL-producing E. coli 盛行率 3.33% [77]。
本研究收集 2014 年到 2017 年間，在國立臺灣大學附設動物醫院的犬貓檢體 所分離出來的大腸桿菌進行ESBL-producing E. coli 的研究，本研究檢體來源以尿 液樣本為最大宗，而造成犬貓尿路感染 (urinary tract infections, UTI) 的病原菌又 以大腸桿菌為主 [86]，2014 到 2017 年每年犬貓 ESBL 的盛行率與文獻指出細菌感 染的UTI 在犬隻發現頻率比較高，而在貓中發現頻率比較少的結果相符 [87]。
在本研究中 ESBL-producing E. coli 分離率都比歐洲、北美洲等地還要更高，
推測其原因應為本實驗菌株來自獸醫教學醫院，就診的伴侶動物多為生病較嚴重，
且曾在其他醫院就醫再轉診至臺灣大學附設動物醫院佔絕大多數，且若是遭受細
菌感染的動物就需要有抗生素的治療，進而導致提高ESBL 產生的風險。
5-2. ESBL 菌株之抗微生物藥物感受性試驗結果
本研究使用臨床上常使用的 9 種抗微生物藥物進行實驗，抗藥性結果發現 65 株ESBL-producing E. coli 的分離株至少都對兩種以上的抗生素具有抗藥性。對 β-lactams 類的青黴素類的 ampicillin 皆有抗藥性外，對於頭孢子菌素類的 ceftiofur、
四環素類的 doxycycline 以及喹諾酮類的 enrofloxacin、ciprofloxacin 抗藥性比率皆
高於 70%以上，但對 β-lactams 類碳青黴烯類的 imipenem 具有 95%以上的感受性。
而在β-lactams 類含有 ESBL 的抑制劑 clavulanic acid，對於 ESBL-producing E. coli 有更好的抑制效果 [88]，而本研究也發現 65 株分離株中對 amoxycillin/clavulanic acid 的抗藥性只有 38.5%，相對於其他 β-lactams 類抗生素有更好的抗菌效果。
由於 ESBL 抗藥性基因通常是在質體中，其中常見的為帶有胺基配糖體類、
磺胺類和喹諾酮類共同的抗藥性基因，因此碳青黴烯類被認為治療對胺基配糖體 類、磺胺類和喹諾酮類所產生抗藥性的ESBL-producing E. coli 為最有效的藥物，
是治療由尿路感染的ESBL 細菌的最佳首選 [89]。目前臨床上最常用來治療 ESBL 細菌的抗生素是使用碳青黴烯類的藥物如： imipenem 或 meropenem 等 [90]，但隨 著ESBL 的在世界各地流行，使得加劇利用碳青黴烯類藥物去治療 ESBL 細菌而過 量的使用碳青黴烯類，導致出現對碳青黴烯類產生抗藥性的革蘭氏陰性菌的病原 體產生 [91]。碳青黴烯類的藥物過量的使用會刺激細菌產生各種抗藥途徑如：外 膜蛋白 (outer membrane protein, OMP) 的突變或是細菌選擇能夠水解碳青黴烯類 的β-lactamase 的產生。若是有替代的藥物就要避免使用碳青黴烯類抗生素，其原 因為碳青黴烯類被視為抗生素的最後一道防線，若是最後一道防線的抗生素也失 去活性無法殺死細菌時，就有可能導致超級細菌的產生，因此在臨床上需要盡可 能地避免使用碳青黴烯類的抗生素使用。目前可以使用含有 ESBL 抑制劑的複方 抗生素如：ceftolozane-tazobactam 等藥物替代，然而 ceftolozane-tazobactam 雖然不 被建議在治療感染嚴重 ESBL 患者中，但卻是一個適合用在治療 ESBL 尿路感染的 藥物，其原因為尿液藥物濃度相較於血漿要來得高許多 [92]。本研究發現 65 株 ESBL-producing E. coli 中有 2 株分離株對碳青黴烯類的 imipenem 有產生抗藥性，
對這結果須要警惕，要更加注意小心使用該抗生素，避免產生對碳青黴烯類產生
抗藥性，可能導致在未來臨床獸醫將面臨無法使用該藥物去治療尿路感染所引起 的 ESBL-producing E. coli 的可能性。
5-3. β-lactamase 基因型測定結果
在 65 個 ESBL-producing E. coli 中最常分離到的 ESBL 基因型為 CTX-M-1 group 中的 CTX-M-55、TEM group 中的 TEM-215，和 CTX-M-2 group 中的
CTX-M-124。而 CTX-M-1 group 的檢出率為 58.5%，其次分別為 TEM group 38.5%、
CTX-M-9 group 32.3%、CTX-M-2 group 18.5%和 SHV group 6.2%，CTX-M-8 group 和 CTX-M-25 group 均未檢測出來。
CTX-M-1 group 在歐洲 (如：義大利、瑞士)、中東 (沙烏地阿拉伯、敘利亞)、
亞洲 (印度、中國) 等地是非常普遍的 [93]。CTX-M-8 group 和 CTX-M-25 group 在過去的研究中指出這兩個族群的數量相對稀少 [94]。CTX-M-55 與 CTX-M-15 相差 1 個氨基酸序列，在第 77 個位點 Ala 轉變為 Val，CTX-M-55 被視為 CTX-M-15 的變異體。其 CTX-M-55 首次在 2007 年泰國的大腸桿菌和肺炎克雷伯氏菌中被鑑 定發表出來 [95]，在中國健康的成人已慢慢成為主要基因型。在中國的家禽、日 本豬糞便和伴侶動物中均可以發現，CTX-M-55 在地理分佈上多侷限於亞洲地區 [96-98]。TEM group 中的 TEM-215，曾在越南的養雞場發現 [99]。在 2012 年第一 次在美國佛羅里達州的野生鳥類中分離到 CTX-M-124 [100]，CTX-M-124 比較常 在野生動物身上發現 [101]，本研究所分離到第二 (TEM-215) 和第三
(CTX-M-124) 常見的 ESBL 基因型，在其他文獻報告中，是以在野外動物身上發 現為主，其餘的 ESBL 基因型都是零星的分離。
5-4. ESBL-producing E. coli 之 MLST 序列定序分析
本研究最常分離到的 ST type 如 ST131、ST457、ST648，這三種 ST type 在各 地區也報導頻繁，其在各地的獸醫以及人醫報導如下：
ST131 在動物方面如：日本、歐洲、中國等地區的犬貓均有被報導出來 [11, 76, 102-104]。在人醫方面如：歐洲、臺灣、韓國、中東、南美洲等地區均有被報導出 來有 ST131 的蹤跡 [71, 105-110]。
ST457 在動物方面如：南韓的雞肉屠宰場和流浪犬、歐洲的犬貓、中國的雞 等等，均有被報導出來 [85, 102, 111-113]。在人醫方面如：美國、澳大利亞等地 區均有報導 ST457 的蹤跡[114, 115]。
ST648 在動物方面如：南韓的流浪犬、中國的犬隻、歐洲的犬貓等等均有被 報導出來 [11, 76, 85, 102, 116]。在人醫方面如：歐洲、南美洲等地均有報導 ST648 的蹤跡 [106, 109, 117]。
本研究所分離到的 ST10、ST38、ST69、ST73、ST131、ST359、ST405、ST648 在 Ewers 等人統整人醫和獸醫方面文獻中，人或動物中均有被發現 [4]。而本研究 所發現 ST type 但 Ewers 等人[4]並未統整在人醫或獸醫的報導，其結果如下：
ST73 在動物方面：中國的犬隻 [76]，在人醫方面：歐洲、南美洲等地區，均 有發現 ST73 的蹤跡 [106, 109, 117-119]。
ST372 在動物方面如：日本和歐洲等地區的犬貓均有發現 ST372 蹤跡 [102, 103]。在人醫方面：歐洲、南美洲等地均有發現 ST372 蹤跡 [106, 117-119]。
ST428 在動物方面：歐洲家禽有發現其蹤跡 [120]。在人醫方面：德國人醫院 門診等均有發現 ST428 蹤跡 [106]。
ST636 在動物方面如：瑞典海鷗、中國的兔子中都有 ST636 之報導 [121, 122]。
在人醫方面如：瑞典也有 ST636 的報導[117]。
ST1674 在澳大利亞人、動物發現 [115]，ST5686 在中國雞發現報導 [113]。
本研究所分析到的 ST type 可以辨別的有 20 個 ST type，其中有 13 個 ST type 在人醫中均有被發現，其中 2 個 ST type 在獸醫中被發現。ST10、ST38、ST69、
ST73、ST131、ST359、ST372、ST405、ST428、ST457、ST636、ST648、ST1674 均在人醫和獸醫中有被發現，而 ST5686 在獸醫中有被發現，其餘 ST type 尚未有 相關研究報導出來，如：ST3429、ST5229、ST5640、ST5685、ST5686、ST5703、
ST5865 和 16 個 unknown 的 ST type，其 ST type 分離率主要依序以 ST457、ST131 和 ST648 最為常見。
ESBL 抗藥性基因比較常透過質體水平傳播，但有研究指出 ST38、ST410、
ST131 和 ST648 在臨床的大腸桿菌分離中已經證實抗藥性基因也在染色體上，可 以藉由遺傳傳遞給下一代。ST131、ST648 屬於全球分佈高危險群的 clone [123]，
而這兩個 ST type 又是本研究 65 個 ESBL-producing E. coli 中第二和第三常見的 ST type，根據以上研究結果可以得知，在臺大附設動物醫院所收集的檢體有人畜共通 傳染的風險，其因為 65 個 ESBL-producing E. coli 的 ST type 有很高的比率是在人 醫盛行流行或者發現的 clone。
5-5. ESBL-producing E. coli ST131 O25b 之檢測結果
造成 ST131 O25b 大流行的具體原因有二：其一具有多重抗藥性，其二為高潛 在毒力使 ST131 O25b clone 快速在全球流行。而與 ST131 O25b 最密切相關的基因 又以 CTX-M-1 group 中的 CTX-M-15 最密切相關。目前在人醫的部分，CTX-M-15, ST131 O25b 為全球最盛行的一個 clone，而在亞洲地區為 CTX-M-14, ST131 O25b，
但在加拿大和西班牙也有發現 CTX-M-14, ST131 O25b 的蹤跡。在獸醫方面已經有 多國證實 CTX-M-15 或 CTX-M-14 的 O25b-ST131 clone 存在於多國的伴侶動物中 [103]。但在本研究中以 CTX-174 和 CTX-M-194 為主要流行的 genotype，與目前 在人醫或獸醫盛行的 clone 有所差異。在韓國的健康成人中有分離到帶有
CTX-M-174 基因的 ST131 clone，其 CTX-M-174 與 CTX-M-14 僅差兩個不同的胺 基酸分別在第 7 個位點 Glu 轉變成 Leu，和第 242 個位點 Asp 轉變為 Gly。因此
CTX-M-174 被認為是 CTX-M-14 的變異體 [124]。而 CTX-M-194 與 CTX-M-15 僅 差一個氨基酸序列不同，第 10 個位點由 Arg 轉變為 His，CTX-M-194 視為
CTX-M-15 的變異體。
第六章 結 論
大腸桿菌為人畜健康腸道菌之一，其本身不具有致病性，但若在非腸道之區 域定植生長就有可能造成細菌感染，這時就需要使用抗生素的治療，進而加速抗 藥性細菌的產生，如尿路感染等疾病。一般而言細菌獲得抗藥性的方式有兩種，
一種為染色體的垂直傳播，一種為質體的水平傳播。而 ESBL-producing E. coli 屬 於質體水平的傳播，質體水平的傳播又是造成使抗藥性基因傳播快速的因素之一，
因質體水平的傳播會將抗藥性基因傳遞給不帶有抗藥性基因的細菌，進而導致不 帶有抗藥性基因的細菌變成抗藥性細菌。
由過去的研究結果可以發現，近數十年來 ESBL 主要基因型 (如：TEM、SHV、
CTX-M 等) 都已經發現超過 150 種以上的分型，且 CTX-M 目前已漸漸取代 TEM、
SHV 基因型，為目前最主要發現基因型，在本研究中的結果與其他國家研究文獻 相符，而這些 ESBL 基因型變化極為快速，因此需要更密切的注意與更新各國流 行的最新資訊，避免造成如 CTX-M-15, ST131 O25b 在全球廣泛盛行的情形再次發 生。本研究最常見的基因型為 CTX-M-55、CTX-M-214 以及 TEM-215，帶有 CTX-M-194 的 ST131 以及帶有 CTX-M-55 的 ST457 菌株為最常見的，其餘的均為 零星的分佈。
本研究與先前實驗室在 2011 年 12 月至 2013 年 3 月在臺大動物醫院所做的研 究相比較，會發現 ESBL 抗藥性基因有隨著時間的變化而有所推移，如 2011 年 12 月至 2013 年 3 月 ESBL-producing E. coli 盛行率為 3.33%，分離到的 ESBL-producing E. coli 基因型和 MLST 為 CTX-M-15, ST162 以及 CTX-M-15, ST347，這次研究 2014-2017 年 ESBL-producing E. coli 盛行率為 22.8%，樣本來源為尿液樣本 (67.7%) 佔大多數。所分離到的 65 個 ESBL-producing E. coli 分離株均為多重抗藥性菌株，