李天萌, 夏雨
作者單位:1. 北京大學第一醫院臨床藥理研究所,北京 100191;2. 中日友好醫院呼吸中心呼吸與危重癥醫學科二部臨床微生物與感染實驗室。
鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumannii)屬不發酵糖革蘭陰性桿菌,廣泛存在于病房內各種物體表面[1],已成為醫院感染的主要病原體之一,是導致免疫低下患者膿毒癥(sepsis)和呼吸機相關性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)的主要原因,特別是在重癥監護病房(intensive care unit,ICU)[2-3]。近年來,關于泛耐藥鮑曼不動桿菌(extensively drug-resistantAcinetobacter baumannii,XDRAB)或多重耐藥鮑曼不動桿菌(multidrug-resistantAcinetobacter baumannii,MDRAB)感染的報道不斷增加,甚至出現全耐藥鮑曼不動桿菌(pan drug-resistantAcinetobacter baumannii,PDRAB),這使鮑曼不動桿菌感染的治療變得更加棘手。多黏菌素類抗生素曾因其高腎毒性而被放棄,MDRAB的出現迫使臨床醫師重新使用多黏菌素[4]。為了應對多黏菌素敏感性的下降,臨床醫師可能會簡單增加多黏菌素的劑量以盡可能地殺滅細菌,這樣不僅促使耐多黏菌素菌株的產生,還可能增加多黏菌素的毒性風險[5]。為了改善多黏菌素治療的臨床效果,以多黏菌素為基礎的抗菌藥物組合使用方法的研究越來越多。
多宗體外研究表明,多黏菌素與碳青霉烯類抗生素聯合應用具有顯著的協同作用[6];時間殺傷試驗的薈萃分析表明多黏菌素B聯合美羅培南的協同率可達98.3% (95%CI: 83.7%~100%)[7]。黏菌素最低抑菌濃度(MIC)在單藥使用時顯著高于聯合用藥,分別是聯合美羅培南或亞胺培南時的2.6倍或2.8倍,聯合用藥可以抑制細菌再生長[8]。黏菌素與多利培南聯合應用在體外試驗中也表現出明顯的協同作用,協同率為89%,而舒巴坦的加入可以增強黏菌素聯合多利培南對于XDRAB的抗菌活性(P=0.04),包括黏菌素聯合多利培南治療無效的反復感染的分離株[9]。Lenhard等[10]對3株多黏菌素B敏感的耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌(carbapenem-resistantAcinetobacter baumannii,CRAB)進行中空纖維感染模型(hollow-fibre infection model,HFIM)試驗,在不同美羅培南MIC情況下,高劑量(2~8 g,1次/8 h)美羅培南聯合多黏菌素B對CRAB具有良好的殺菌效果,但如此高劑量的美羅培南的安全性和耐受性尚需驗證。在治療XDRAB導致的小鼠腿部感染時,聯合應用黏菌素(20 mg/kg,1次/8 h)與美羅培南(200 mg/kg,1次/8 h)同樣具有明顯協同作用,但當美羅培南MIC≥64 mg/L時,美羅培南的加入不能顯著增強黏菌素的抗菌作用[11]。
當黏菌素與利福平聯用時,78.08%表現出協同或部分協同作用,21.92%表現出累加作用,利福平的MIC50、MIC90從單用時的4 mg/L和8 mg/L分別下降至1 mg/L和2 mg/L,并且其累積抑菌率曲線(cumulative inhibition ratios,CIR)明顯左移[12]。Mohammadi等[13]對17個關于黏菌素與利福平協同作用的體外研究進行薈萃分析,63%顯示出協同作用,7%部分協同,3%累加作用,14%無相互作用,未發現拮抗作用。Fan等[11]發現聯合應用黏菌素(20 mg/kg,1次/8 h)與利福平(25 mg/kg,1次/6 h)治療XDRAB導致的小鼠腿部感染具有明顯協同作用,協同率達100%。此外,有研究者發現黏菌素與利福平聯用可以完全抑制黏菌素耐藥鮑曼不動桿菌(colistin-resistantAcinetobacter baumannii,CoRAB)的生長,并顯著降低黏菌素對其防突變濃度(mutant prevention concentration ,MPC),這或許可以成為一種預防黏菌素耐藥亞群出現的方法[14]。
低劑量的黏菌素與米諾環素聯用也可以達到很好的抗菌效果,在時間殺傷試驗中應用1/2 MIC(0.25或0.125 mg/L)的黏菌素時,抗菌作用微弱,但當1/2 MIC(0.25或0.125 mg/L)的黏菌素與米諾環素(1 mg/L)聯用時,2~6 h即可殺滅所有菌株[15]。Hagihara等[16]通過體外藥效學模型模擬多黏菌素B(1 mg/kg,1次/12 h)聯合替加環素(100和200 mg,1次/12 h)在人體中對CRAB的抗菌作用,多黏菌素B與替加環素(200 mg,1次/12 h)聯用時可減少細菌數(3.31±0.71) log10CFU/ mL,具有明顯的協同或累加作用(P<0.001),但與替加環素(100 mg,1次/12 h)聯用時只減少細菌數(2.45±1.00)log10CFU/mL,與單用無顯著差異(P=0.370)。這提示多黏菌素B與替加環素聯用時可能需要足夠高的替加環素劑量才能達到較好的抗菌效果。在另一研究中,黏菌素(1.25 mg/ kg,1次/6 h)聯合替加環素(10 mg/ kg,1次/12 h)對于大鼠XDRAB肺部感染并沒有顯著協同作用[17]。黏菌素(10 mg/ kg)與米諾環素(50 mg/kg)聯合治療小鼠肺部感染時表現出顯著協同作用,7 d生存率提高40%~50%(P<0.05),但在細菌生物膜形成試驗中黏菌素(0.5 mg/L)與米諾環素(16 mg/ L)聯用與單藥相比無顯著差異[18]。
聯合應用黏菌素(1 mg/L)與替考拉寧(20 mg/L)在時間殺傷試驗中展示出驚人的協同作用,與黏菌素單藥使用相比細菌數減少超過8 log10CFU/mL[19]。多個體外研究顯示黏菌素聯合萬古霉素、特拉萬星或達托霉素同樣表現出明顯的協同作用[20-23]。小鼠腹腔注射僅對黏菌素敏感的鮑曼不動桿菌造成膿毒癥,而后分別使用0.9%NaCl溶液、黏菌素、達托霉素、替考拉寧、黏菌素聯合替考拉寧、黏菌素聯合達托霉素治療,72 h致死率分別為100%、50%、80%、80%、15%和10%[24]。另有研究發現黏菌素(2.5 mg/kg)聯合替考拉寧(10 mg/kg)或萬古霉素(10 mg/kg)或特拉萬星(10 mg/L)均可使MDRAB感染的大蠟螟的生存率顯著提高(P<0.05,P<0.001,P<0.001)[25-26]。值得注意的是,多黏菌素聯合糖肽類抗生素可能會增加腎損害的風險。
當黏菌素與磷霉素聯合時,73.4%表現出協同或累加作用[27],而與西他沙星聯合時,只有50%表現出協同或累加作用[28]。單用黏菌素在時間殺傷試驗中可以快速殺滅XDRAB,但很快出現再生長;而單用氯霉素幾乎無抗菌活性,黏菌素與氯霉素聯合使用時表現出顯著協同或累加作用,且有效抑制黏菌素耐藥亞群的產生[29]。多黏菌素與喹諾酮類、氨基糖苷類、大環內酯類抗菌藥物聯合應用的研究較少,這些抗菌藥物組合的抗菌作用如何仍需更多研究證實。
一項回顧性隊列研究評估多黏菌素B聯合其他抗生素對于101例鮑曼不動桿菌或銅綠假單胞菌感染患者的治療效果,聯合治療的30 d病死率(42.4%)顯著低于多黏菌素B單藥治療(67.7%,P=0.03)[30]。Ceccarelli等[31]觀察并記錄了4例由黏菌素敏感MDRAB引起的膿毒癥或VAP患兒的治療過程,其中1例膿毒癥患兒在靜脈注射黏菌素(6 mg·kg-1·d-1,分3次注射)和利福平(10 mg·kg-1·d-1,分1次注射)后病情惡化,且出現肝毒性,隨后停用利福平,改為黏菌素(6 mg·kg-1·d-1,分3 次注射)、美羅培南(60 mg·kg-1·d-1,分3次注射)和萬古霉素(40 mg·kg-1·d-1,分3次注射)三藥聯合,病情迅速好轉,無明顯不良反應,且沒有復發。隨后又有3例由黏菌素敏感MDRAB引起的膿毒癥或VAP患兒應用黏菌素、美羅培南和萬古霉素三藥聯合治療后迅速好轉且未復發,同樣沒有出現明顯不良反應。
然而,也有一些研究認為單藥治療對于耐藥鮑曼不動桿菌感染效果更好。一個系統回顧和薈萃分析表明聯合應用黏菌素與單用黏菌素的臨床反應和28 d病死率無顯著差異,但對于微生物學反應效果明顯(OR=0.49, 95%CI:0.32~0.74,P=0.000 9),而且腎毒性的發生率顯著降低(OR=1.66,95%CI:0.99~2.78,P=0.05)[32]。Dickstein等[33]研究發現對于CoRAB感染,黏菌素單藥治療比黏菌素聯合美羅培南治療臨床預后更好。Amat等[34]研究認為高劑量黏菌素與常規劑量替加環素聯合治療與CRAB導致的感染患者30 d病死率降低無明顯相關性。盡管體外研究顯示多黏菌素和利福平聯用具有明顯協同作用,但Durante-Mangoni等[35]進行的多中心隨機臨床試驗顯示平均住院時間和病死率均無統計學差異,這可能與其給藥劑量和給藥方式有關。
多個體外研究和動物模型證明多黏菌素類抗生素聯合碳青霉烯類、糖肽類、四環素類、利福平等抗菌藥物對于耐藥鮑曼不動桿菌具有協同殺菌作用。盡管大多數鮑曼不動桿菌對多黏菌素敏感,而聯合應用抗菌藥物對于多黏菌素耐藥菌株同樣具有協同作用。一個關于時間殺傷試驗的薈萃分析表明多黏菌素與碳青霉烯類聯合具有最好的協同作用(80.6%),其次是糖肽類(70.8%)、利福平(57.2%)和替加環素(41.6%)[36]。盡管體內、體外研究結果很有希望,但多黏菌素與其他抗菌藥物聯合療法在臨床應用中的有效性存在爭議,仍然需要更多臨床研究加以證實。
此外,還有其他聯合用藥方式具有很好的協同作用。體外試驗表明頭孢哌酮-舒巴坦聯合利福平或替加環素對于MDRAB同樣具有明顯協同或累加作用[37],左氧氟沙星聯合氨芐西林-舒巴坦協同率達90%,但左氧氟沙星聯合替加環素則有50%表現出拮抗作用[38]。米諾環素聯合阿米卡星或利福平對于MDRAB引起的小鼠肺炎具有良好療效,病死率顯著低于對照組[39]。
多黏菌素B和黏菌素都是環肽混合物,多達39和36種相似結構,不同廠家甚至同一廠家不同批次藥品之間的差異都可能導致其抗菌活性的不同。多黏菌素類抗生素的毒性也是不容忽視的。黏菌素較多黏菌素B應用更加廣泛,所以多數研究都是關于黏菌素的,但有研究發現黏菌素可能比多黏菌素B的腎毒性風險更高[5,40]。另外,時間殺傷試驗使用菌落計數來評價其協同作用,而棋盤稀釋試驗、E試驗等則通過MIC來評價其協同作用,評價標準的不同也會導致研究結果的不一致,不同研究之間的結果也難以比較。Jiang等[7]對56項美羅培南聯合其他抗菌藥物協同作用的體外研究進行薈萃分析,在時間殺傷試驗中美羅培南與多黏菌素B聯合表現出更強的協同作用,協同率為98.3%(95%CI:83.7%~100%),而在棋盤稀釋試驗中協同率僅為37.0% (95%CI:0~100%)。相對而言,棋盤稀釋試驗等方法得到的是靜態結果,而時間殺傷試驗得到的是一系列動態結果,因此時間殺傷試驗的結果可能更加可靠。正因如此,我們需要標準化評價方法或者開發更好的動態試驗方法來評價抗菌藥物之間的協同作用以得到更加可靠的結果。
鮑曼不動桿菌的耐藥情況日趨嚴峻,常規抗菌藥物治療無效的患者不得不考慮其他非常規治療方法。納米銀顆粒(AgNPs)具有廣譜抗菌作用, Wan等[41]研究發現2.5 mg/L的AgNPs可以有效抑制鮑曼不動桿菌的生長,當AgNPs與多黏菌素B或利福平聯合應用表現出明顯的協同或累加作用(P<0.5),并且AgNPs(2 mg/kg)與多黏菌素B(10 μg/kg)聯合應用可以使鮑曼不動桿菌感染腹膜炎小鼠的存活率提高60%。Cha等[42]通過噬菌體雞尾酒療法治療小鼠MDRAB感染,7 d存活率相比對照組提高2.3倍。1例MDRAB感染的糖尿病合并壞死性胰腺炎患者在多種抗生素治療無效后使用噬菌體雞尾酒療法治療成功[43]。多個研究發現使用AgNPs、噬菌體、黃芩[44]、螺內酯[45]、米托坦[46-47]等藥物對于MDRAB具有較好的抗菌作用,這可能為MDRAB感染提供新的治療策 略。