王暄楊靖趙建宏2,★
艱難梭菌感染治療方法
王暄1楊靖3趙建宏2,3★
艱難梭菌為革蘭陽性厭氧芽孢桿菌,可引起艱難梭菌相關性腹瀉(CDAD),導致一系列的腸道感染癥狀。CDAD的發病率在全球范圍內不斷提高,尤其是高產毒株在北美地區造成了醫院內的暴發流行,引起了世界范圍的關注。近年來,國外相繼出現了耐甲硝唑和萬古霉素的艱難梭菌的報道,傳統的治療方法面臨嚴重挑戰,一些新的治療方法應運而生。本文將對CDAD的治療方法及其進展做一簡要綜述。
艱難梭菌;感染;腹瀉;治療132,3★
艱難梭菌,又稱難辨梭狀芽孢桿菌,為革蘭陽性厭氧芽孢桿菌,孢子可通過糞—口途徑傳播,易引起發熱、腹痛、腹瀉為主要癥狀的艱難梭菌相關性腹瀉(clostridium difficileassociated diarrhea,CDAD),其臨床表現可從輕度的自限性腹瀉到嚴重的偽膜性腸炎[1]。正常情況下,成人腸道中的微生物之間維持一種平衡關系,它們相互依存、相互制約,保持一定的數量和比例。但是在長期大量使用廣譜抗生素、免疫抑制劑、激素類藥物和放化療藥物時,一些較為敏感的細菌,尤其是像雙歧桿菌等益生菌可能被殺死,腸道微生態平衡受到破壞,會導致菌群失調,從而引起腹瀉。艱難梭菌相關性腹瀉的發生正是由于應用了抗菌藥物,破壞了腸道菌群的平衡。自從2000年以來,抗生素的大量使用,例如克林霉素、頭孢菌素特別是頭孢噻肟,使CDAD變成全球關注的問題[2]。艱難梭菌致病主要是通過毒素介導,它至少產生兩種毒素,毒素A和毒素B。毒素A 又稱為腸毒素,它通過粘膜上皮細胞的cAMP系統使水和鹽分泌增加而導致腹瀉,甚至引起粘膜出血。毒素B為細胞毒素,它可直接損傷腸壁細胞,引起炎癥反應,導致滲出性腹瀉[3]。
在10~20年前,艱難梭菌感染的嚴重病例比較少見,大部分艱難梭菌對萬古霉素和甲硝唑敏感,即使再復發,病情也易控制[4]。
CDAD常規治療方案首先是停用可以誘發感染的抗生素。對于不能停用抗生素或者感染嚴重的患者,首選治療方法為口服甲硝唑或萬古霉素。為了防止誘導出耐萬古霉素的腸球菌,萬古霉素僅用于甲硝唑治療無效的患者[5]。近年來,國外相繼出現了耐甲硝唑和萬古霉素的艱難梭菌的報道[6~8],且發現用這兩種藥物治療后復發率較高[9]。因此,傳統的治療方法面臨嚴重挑戰,一些新的治療方法應運而生。本文就國內外的CDAD的治療方法及其進展作一簡要綜述。
1.1 甲硝唑
早在1994年,口服甲硝唑就在開始應用于治療CDAD的臨床過程[10]。近年來有數據顯示甲硝唑治療失敗的例子越來越多[7~8],實驗證實艱難梭菌對甲硝唑耐藥是異質性的,而非由于nim基因的存在[8]。Zar等[11]對甲硝唑和萬古霉素的治療效果進行了評價,選取172名CDAD患者,根據疾病的嚴重程度分為兩組,分別給予口服萬古霉素(125 mg,4次/日)和口服甲硝唑(250 mg,4次/日),共10天,發現兩種藥物對輕癥感染者的治療上沒有顯著差異,但對于重癥患者,萬古霉素效果更好。
1.2 萬古霉素
由于口服萬古霉素腸道吸收較好,在非達霉素推出之前,美國食品藥品監督管理局(FDA)推薦優先考慮使用口服該藥來治療艱難梭菌引起的腹瀉。盡管其對治療首次感染有效,但仍有20%的復發率[9]。
目前,復雜的CDAD復發治療方案是萬古霉素125 mg,一日4次,治療10~14天臨床癥狀緩解后繼續使用萬古霉素,但是頻率有所改變,減少頻率到一天2次或是一天4次,繼而再隔一天給藥或是隔兩天給藥[12]。由于萬古霉素價格昂貴、且會導致耐萬古霉素的腸球菌和葡萄球菌產生,所以使用受到了限制[13]。
3.1 硝唑尼特
硝唑尼特是一類噻唑烷類化合物,原用于治療腸道寄生蟲病,研究發現其在體外對革蘭陽性和革蘭陰性厭氧菌有很強的活性[14]。硝唑尼特用在臨床用甲硝唑治療14天失敗后,連續給藥10天,臨床治愈率達到54%,但是仍有復發[15]。
3.2 利福昔明
利福昔明是一類不被吸收的利福霉素的衍生物,可用于治療CDAD,尤其是利福昔明可用于復發的CDAD。利福昔明可以產生耐藥現象,特別是先前已經用過利福平或利福昔明治療的患者更需要警惕。對甲硝唑耐藥的CDAD住院患者應用利福昔明替代療法,64%患者糞便培養艱難梭菌呈陰性,直至56天時仍是陰性[16]。最近也有利福昔明耐藥的報道,其耐藥機制是由于存在rpoB基因,rpoB基因能編碼RNA聚合酶的?亞基,導致其耐藥[17]。
3.3 替加環素
替加環素是一類半合成的甘胺酰環素類抗生素,主要用于皮膚、軟組織感染和社區獲得性肺炎,其對許多革蘭陽性和革蘭陰性需氧和厭氧菌都有抗菌作用。替加環素能治療嚴重的頑固的CDAD患者[18,19],但其在治療CDAD中的療效仍需要積累更多的資料。
通過產教融合、校企合作形成各方參與的協同育人體系,促進人才培養模式創新。合作各方共同參與人才培養方案的修訂,優化人才培養目標和知識、能力結構,整合更新教學內容,改革課程教學方法和考核方式,將行業企業人才評價標準和能力要求落實到人才培養全過程。
3.4 桿菌肽
桿菌肽是一類多肽類抗生素,對革蘭陽性細菌有很強的抗菌作用。在最近的兩項研究中,發現276株臨床分離的艱難梭菌臨床株100%對桿菌肽耐藥,且MIC值>128 μg/mL,其中69%的基因型都是NAP1型[20,21]。NAP1型的艱難梭菌引起了英國、歐洲和北美嚴重的CDAD暴發。鑒于以上原因,限制了桿菌肽在治療CDAD中的作用。
3.5 替考拉寧
替考拉寧是一類糖肽類抗生素,對革蘭陽性厭氧菌有很強的活性。在一項前瞻性研究中,替考拉寧和萬古霉素進行比較,兩者的臨床治愈率和復發率都非常相似[22]。在隨后的一項研究中,替考拉寧組的治愈率是100%,且復發率明顯低于夫西地酸,另外,在治療結束后細胞毒素的存在率明顯低于夫西地酸和甲硝唑[23]。但在美國,替考拉寧尚未被批準應用于CDAD的診治。
3.6 非達霉素
非達霉素是一類新型大環內酯類抗生素,通過抑制細菌的RNA聚合酶有效治療CDAD。非達霉素對艱難梭菌有很強的抗菌活性,具有安全性高、全身分布水平低、對正常菌群影響小、結腸內藥物分布濃度高和復發率低等優點[24,25]。在2011年5月被美國食品藥物管理局(FDA)批準上市,為CDAD的治療帶來一線曙光[25]。在一項研究中,選自美國、加拿大、歐洲的共計154例CDAD病人,分別給予非達霉素(200 mg,2次/天),萬古霉素(125 mg,4次/天),共10天,在最初的治愈率是兩者很相近(>90%)。在后來28天內發生復發的患者中,非達霉素19.7%,而萬古霉素是35.5%(P=0.45)[26]。另外,非達霉素每天只需2次,共計10天,而且空腹和隨餐都可服用。非達霉素最主要的副作用就是頭疼、頭暈、惡心、嘔吐、腹瀉。非達霉素的治療效果和艱難梭菌對其敏感性還需在臨床應用一段時間后進行進一步觀察研究。
3.7 雷莫拉寧
雷莫拉寧也是一類糖肽類抗生素,通過阻斷肽聚糖合成而抑制艱難梭菌。該藥物的腸道濃度高、能減少毒素的產生,有效的殺死芽孢防止其再生,與萬古霉素無交叉反應[27]。在一項研究中,將雷莫拉寧和萬古霉素、甲硝唑進行比較,選取了105株臨床分離對甲硝唑和萬古霉素耐藥的艱難梭菌,結果顯示所有的菌株對雷莫拉寧敏感,MIC值<0.5 μg/mL[28]。
3.8 CB183,315
4.1 腸道內毒素中和劑
托來伐姆(tolevamer)是一個新型、無抗菌活性的高分子量陰離子聚合物,用來結合毒素A和毒素B。該藥的優點很多,比如:不改變腸道內的正常菌群、無抗菌活性、不結合萬古霉素和甲硝唑,不影響其療效,也不會導致耐藥菌株的產生,可以降低疾病的復發次數。托來伐姆可抑制由毒素導致的液體積聚,從而迅速減少腹瀉液量,可明顯降低CDAD的病死率[32]。
4.2 免疫因子療法
4.2.1 免疫球蛋白IgG
當發生復發性CDAD時,宿主免疫應答是個很好的“警報器”。在沒有復發的患者體內,可檢測到高水平的抗毒素A和抗毒素B 的抗體[33]。在一項實驗中,收集2001~2003年共79名患者,其毒素均為陽性。其中18名患者給予標準抗生素治療同時加靜脈輸注免疫球蛋白IgG(200~300 mg/kg/d),剩余61人只給予標準的抗生素治療,結果發現沒有明顯的差別[34]。
4.2.2 牛初乳
牛初乳含有一種免疫球蛋白,它包含了高水平的抗毒素A和抗毒素B。有實驗表明,在小鼠動物模型中,它能夠阻斷毒素A受體結合到小鼠的回腸腸袢中。目前,已有12名志愿者參加了實驗,但目前只處在第一階段的研究[35]。
4.2.3 乳清蛋白
乳清蛋白是從牛奶的乳清中提取的一種蛋白,它不是初乳,是由抗艱難梭菌的IgA抗體組成,而不是IgG。在一項實驗中,共有77名CDAD患者參加,他們都在萬古霉素治療10天后給予乳清蛋白濃縮物,每次5 g,一日3次,共14天。結果顯示沒有毒副作用發生,在實驗結束后,只有4人在用乳清蛋白后46天內發生了復發[36]。
4.2.4 單克隆抗體
用單克隆抗體可以直接治療艱難梭菌引起的腹瀉。動物試驗結果顯示CDA1具有直接抗艱難梭菌毒素A的作用,MDX-1388具有直接抗毒素B的作用,這些相關研究已經進入臨床階段[37]。
4.3 益生菌治療
適當的使用益生菌,可以對艱難梭菌引起的腹瀉進行治療,且療效比較好。通過應用非致病性酵母菌和多重乳酸發酵菌,如鼠李糖乳酸桿菌重建、平衡腸道菌群,可顯著降低抗生素相關性腹瀉危險,具有很好的預防效果。非致病性酵母菌還具有治療作用,主要用于兒童,但二者用于免疫缺陷患者須慎重[38]。
4.4 糞便移植
糞便移植是一種能改變腸道微生態并能改變反復發作的CDAD的方法。研究人員發現,將健康人的糞便灌倒患者腸道內,通過重新建立起的腸道內的正常菌群水平,可迅速治愈抗生素治療無效的腸道感染。van Nood等[39]將艱難梭菌反復感染患者隨機分為三組,采用糞便移植療法治療艱難梭菌反復感染患者(將健康供者糞便經鼻十二指腸輸注移入患者體內),效果顯著,且三組不良反應事件差異均無統計學意義。糞便移植后,患者排泄物菌群多樣性增加(與健康供體相似),擬桿菌門(Bacteroidetes)、梭菌(Clostridium)菌群IV和XIVa、變形桿菌(Proteobacteria)種類均增多。該研究顯示,糞便移植可顯著改善艱難梭菌感染的治療效果。這種治療方法的缺點是,盡管采取了一些篩選措施,但是在菌群捐獻者轉移到接受者的同時可能導致其他病原體的感染和傳播[40]。由于該方法沒有統一的標準和質控,目前還處于研究狀態。
總之,隨著艱難梭菌感染發病率的增加和高產毒株027/NAP1/BI的暴發流行,對于CDAD的流行病學監測已日益成為全球共同關注的熱點話題。在CDAD的治療方法中,抗菌藥物仍占有很重要的地位,但是反復的發作、產毒株的出現使這些抗菌藥物的使用受到了一定的限制,今后的發展中益生菌和抗菌藥物聯合或是毒素結合劑與抗菌藥物的聯合用藥的優勢將會日益突顯,為CDAD快速有效的治療提供依據。
[1] Rupnik M, Wilcox M H, Gerding D N. Clostridium difficile infection: new developments in epidemiology and pathogenesis[J]. Nat Rev Microbiol, 2009, 7(7): 526-536.
[2] Zucca M, Scutera S, Savoia D. Novel avenues for Clostridium difficile infection drug discovery[J]. Expert Opin Drug Discov, 2013, 8(4): 459-477.
[3] 蕭樹東, 許國銘. 中華胃腸病學[M]. 北京: 人民衛生出版社, 2008: 502-511.
[4] Rolfe R D, Finegold S M. Clostridium difficile: its role in intestinal disease[M]. San Diego: Academic Press, 1988.
[5] Bishara J, Bloch Y, Garty M, et al. Antimicrobial resistance of Clostridium difficile isolates in a tertiary medical center, Israel[J]. Diagn Microbiol Infect Dis, 2006, 54(2): 141-144.
[6] Peláez T, Alcalá I, Alonso R, et a1. Reassessment of Clostridium difficile susceptibility to metronidazole and vancomycin[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2002, 46(6): 1647-1650.
[7] Johnson S, Sanchez J L, Gerding D N. Metronidazole resistance in Clostridium difficile[J]. Clin Infect Dis, 2000, 31(2): 625-626.
[8] Peláez T, Cercenado E, Alcalá L, et a1. Metronidazole resistance in Clostridium difficile is heterogeneous[J]. J Clin Microbiol, 2008, 46(9): 3028-3032.
[9] Louie T J, Miller M A, Mullane K M, et al. Fidaxomicin versus vancomycin for Clostridium difficile infection[J]. N Engl J Med, 2011, 364(5): 422-431.
[10] Wilcox M H, Howe R. Diarrhoea caused by Clostridium difficile: response time for treatment with metronidazole and vancomycin[J]. J Antimicrob Chemother, 1995, 36(4): 673-679.
[11] Zar F A, Bakkanagari S R, Moorthi K M, et al. A comparison of vancomycin and metronidazole for the treatment of Clostridium difficile-associated diarrhea, stratified by disease severity[J]. Clin Infect Dis, 2007, 45(3), 302-307.
[12] Johnson S. Recurrent Clostridium difficile infection: a review of risk factors, treatments, and outcomes[J]. J Infect, 2009, 58(6): 403-410.
[13] Recommendations for preventing the spread of vancomycin resistance. Recommendations of the Hospital Infection Control Practices Advisory Committee (HICPAC)[J]. MMWR Recomm Rep, 1995, 44(RR-12): 1-13.
[14] Fox L M, Saravolatz L D. Nitazoxanide: a new thiazolide antiparasitic agent[J]. Clin Infect Dis, 2005, 40(8): 1173-1180.
[15] Musher D M, Logan N, Mehendiratta V, et al. Clostridium difficile colitis that fails conventional metronidazole therapy: response to nitazoxanide[J]. J Antimicrob Chemother, 2007, 59(4): 705-710.
[16] Patrick Basu P, Dinani A, Rayapudi K, et al. Rifaximin therapy for metronidazole-unresponsive Clostridium difficile infection: a prospective pilot trial[J]. Therap Adv Gastroenterol, 2010, 3(4): 221-225.
[17] O'Connor J R, Galang M A, Sambol S P, et al. Rifampin and rifaximin resistance in clinical isolates of clostridium difficile[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2008, 52(8): 2813-2817.
[18] Cheong E Y, Gottlieb T. Intravenous tigecycline in the treatment of severe recurrent Clostridium difficile colitis[J]. Med J Aust, 2011, 194(7): 374-375.
[19] Herpers B L, Vlaminckx B, Burkhardt O, et al. Intravenous tigecycline as adjunctive or alternative therapy for severerefractory Clostridium difficile infection[J]. Clin Infect Dis, 2009, 48(12): 1732-1735.
[20] Bourgault A M, Lamothe F, Loo V G, et al. In vitro susceptibility of Clostridium difficile clinical isolates from a multi-institutional outbreak in Southern Québec, Canada[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2006, 50(10): 3473-3475.
[21] Citron D M, Merriam C V, Tyrrell K L, et al. In vitro activities of ramoplanin, teicoplanin, vancomycin, linezolid, bacitracin, and four other antimicrobials against intestinal anaerobic bacteria[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2003, 47(7): 2334-2338.
[22] de Lalla F, Nicolin R, Rinaldi E, et al. Prospective study of oral teicoplanin versus oral vancomycin for therapy of pseudomembranous colitis and Clostridium difficileassociated diarrhea[J]. Antimicrob Agents Chemother, 1992, 36(10): 2192-2196.
[23] Wenisch C, Parschalk B, Hasenhündl M, et al. Comparison of vancomycin, teicoplanin, metronidazole, and fusidic acid for the treatment of Clostridium difficile-associated diarrhea[J]. Clin Infect Dis, 1996, 22(5): 813-818.
[24] Louie T J, Miller M A, Mullane K M, et al. Fidaxomicin versus vancomycin for Clostridium difficile infection[J]. N Engl J Med, 2011, 364(5): 422-431.
[25] Epstein L, Golan Y. Fidaxomicin, a new treatment for Clostridium difficile infections[J]. Drugs Today (Barc), 2012, 48(2): 101-108.
[26] Cornely O A, Miller M A, Louie T J, et al. Treatment of first recurrence of Clostridium difficile infection: Fidaxomicin Versus Vancomycin[J]. Clin Infect Dis, 2012, 55(Suppl2): S154-S161.
[27] Freeman J, Baines S D, Jabes D, et al. Comparison of the efficacy of ramoplanin and vancomycin in both in vitro and in vivo models of clindamycin-induced Clostridium difficile infection[J]. J Antimicrob Chemother, 2005, 56(4): 717-725. [28] Peláez T, Alcalá L, Alonso R, et al. In vitro activity of ramoplanin against clostridium difficile, including strains with reduced susceptibility to vancomycin or with resistance to metronidazole[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2005, 49(3): 1157-1159.
[29] Mascio C T, Mortin L I, Howland K T, et al. In vitro and in vivo characterization of CB-183, 315, a novel lipopeptide antibiotic for treatment of Clostridium difficile[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2012, 56(10): 5023-5030.
[30] Citron D M, Tyrrell K L, Merriam C V, et al. In vitro activities of CB-183, 315, vancomycin, and metronidazole against 556 strains of Clostridium difficile, 445 other intestinal anaerobes, and 56 enterobacteriaceae species[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2012, 56(3): 1613-1615.
[31] Snydman D R, Jacobus N V, McDermott L A. Activity of a novel cyclic lipopeptide, CB-183, 315, against resistant clostridium difficile and other Gram-positive aerobic and anaerobic intestinal pathogens[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2012, 56(6): 3448-3452.
[32] Kurtz C B, Cannon E P, Brezzani A, et al. GT160-246, a toxin binding polymer for treatment of Clostridium difficile colitis[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2001, 45(8): 2340- 2347.
[33] Abougergi M S, Broor A, Cui W, et al. Intravenous immunoglobulin for the treatment of severe Clostridium difficile colitis: an observational study and review of the literature[J]. J Hosp Med, 2010, 5(1): E1-E9.
[34] Juang P, Skledar S J, Zgheib N K, et al. Clinical outcomes of intravenous immune globulin in severe clostridium difficileassociated diarrhea[J]. Am J Infect Control, 2007, 35(2): 131-137.
[35] Warny M, Fatimi A, Bostwick E F, et al. Bovine immunoglobulin concentrate-clostridium difficile retains C difficile toxin neutralising activity after passage through the human stomach and small intestine[J]. Gut, 1999, 44(2): 212-217.
[36] Young K W, Munro I C, Taylor S L, et al. The safety of whey protein concentrate derived from the milk of cows immunized against Clostridium difficile[J]. Regul Toxicol Pharmacol, 2007, 47(3): 317-326.
[37] Babcock G J, Broering T J, Hernandez H J, et al. Human monoclonal antibodies directed against toxins A and B prevent Clostridium difficile-induced mortality in hamsters[J]. Infect Immun, 2006, 74(11): 6339-6347.
[38] Katz J A. Probiotics for the prevention of antibioticassociated diarrhea and Clostridium difficile diarrhea[J]. J Clin Gastroenterol, 2006, 40(3): 249- 255.
[39] van Nood E, Vrieze A, Nieuwdorp M, et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent clostridium difficile[J]. N Engl J Med, 2013, 368(5): 407-415.
[40] Gough E, Shaikh, Manges A R. Systematic review of intestinal microbiota transplantation (fecal bacteriotherapy) for recurrent Clostridium difficile infection[J]. Clin Infect Dis, 2011, 53(10): 994-1002.
The new developments in treatment of Clostridium difficile infection
WANG Xuan, YANG Jing, ZHAO Jianhong
(1.Department of Clinical Laboratory Science, First Hospital of Shijiazhuang, Hebei, Shijiazhuang 050051, China; 2.Department of Clinical Laboratory Science, Second Hospital of Hebei Medical University, Hebei, Shijiazhuang 050000, China; 3.Hebei Provincial Centre for Clinical Laboratory, Hebei, Shijiazhuang 050000, China)
Clostridium difficile, a gram-positive anaerobic spore-forming bacillus, commonly causedClostridium difficileassociated diarrhea (CDAD), and leaded to a series of intestinal infection symptoms. The globally increasing incidence of CDAD, especially the outbreak of nosocomial infection caused by the hypervirulent strain in North America, arouse worldwide attention. In recent years, some reports for metronidazole and vancomycin-resistance inClostridium difficilehave been appeared. So the traditional treatment methods were facing serious challenge, meanwhile, some new therapeutic approaches had been emerged. This review would summarize the latest development on treatment options ofClostridium difficile.
Clostridium difficile; Infection; Diarrhea; Treatment
河北省自然科學基金(2013206450);河北省科技廳基礎條件平臺建設項目(10966142D)
1.石家莊市第一醫院檢驗科,河北,石家莊 050051 2.河北醫科大學第二醫院檢驗科,河北,石家莊 050000 3.河北省臨床檢驗中心,河北,石家莊 050000
★通訊作者:趙建宏,E-mail:zhaojh_2002@yahoo.com,hbccl@vip.163.com