抗生素相關性腹瀉研究進展*

宋媛媛，貢雪芃，肖蒙，杜光

(華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院藥學部，武漢 430030)

抗生素相關性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)定義為與使用抗生素有關的無法用其他原因解釋的腹瀉，包括使用抗生素后8周內出現的腹瀉[1-2]，是藥源性腹瀉的常見類型。該病發病率2%～25%，與多種因素有關：抗生素種類、劑量、給藥途徑，患者年齡、健康狀況以及是否暴露在致病菌環境中。

1 臨床表現

AAD臨床表現不一，輕度僅表現為腹瀉，通常為一日至少3次稀便或水樣便，持續1～7 d，無全身癥狀，停用相關抗生素之后即可恢復；中度常出現明顯腹痛、腹瀉，患者發熱、乏力，且病情反復，病程較長[3-4]；重度可能發展為偽膜性腸炎(pseudomembranous colitis，PMC)，癥狀包括水樣腹瀉、腹部痙攣、高熱、白細胞增多、嘔吐。PMC并發癥包括低鉀血癥、中毒性巨結腸、結腸穿孔和休克[2]。

2 發病機制

目前研究認為，AAD發病機制主要為菌群失調。正常情況下，腸道內菌群維持相對穩態，可保護宿主免受病原體侵害。使用抗生素之后，類桿菌等原籍菌被抑制或殺滅，腸道失去正常防御機制，導致條件致病菌過度繁殖，從而引起腹瀉[5-6]。常見致病菌如下。

2.1艱難梭菌 在美國，每年有50萬人感染艱難梭菌，造成約50億美元的醫療支出[7]。艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)在韓國的發病率約2.7%，在我國約14%[8-9]。嚴重CDI患者會出現高熱(體溫>38.5 ℃)、腸梗阻或者明顯腹脹，白細胞計數>35 000·mL-1或<2 000·mL-1，血清乳酸>2.2 mmol·L-1[10]。

CDI所致腹瀉稱為艱難梭菌相關性腹瀉(clostridium difficile associated diarrhea，CDAD)。約25%AAD和90%PMC由艱難梭菌引起[11]。艱難梭菌占人體固有菌群的3%[5]，通常以非致病形式存在。CDI發生需要具備3個條件：腸道菌群失調(通常為抗生素或化學治療藥引起)；致病產毒型艱難梭菌定植；激活毒素基因，產生毒素蛋白。其中菌群失調為主要原因。正常狀態下，擬桿菌門和厚壁菌門(能抑制艱難梭菌繁殖和芽孢萌發，菌群紊亂之后，梭菌生長繁殖和芽孢萌發迅速，損傷腸上皮細胞，引起炎癥，從而導致腹瀉[12]。

艱難梭菌19.6 kb致病性基因編碼區包括5個基因：tcdA、tcdB、tcdC、tcdE、tcdR，其中tcdA編碼分泌毒素A，tcdB編碼分泌毒素B，tcdR編碼調節毒素基因轉錄的正調節因子，tcdC為負調節因子，tcdE編碼噬菌體穴蛋白[13-14]，但tcdC和tcdE作用存在爭議。在非產毒菌株中，致病性基因編碼區被75～115 bp的非編碼序列取代，但可通過基因轉移從產毒菌株中獲得致病基因，產生毒素[15-16]。毒素A與毒素B與腸上皮細胞上受體結合并通過內吞作用進入細胞，毒素的N-端葡萄糖轉移酶域和自身蛋白酶結構域從低pH內體轉移到細胞質中，經肌醇六磷酸活化后發生裂解，葡萄糖轉移酶域使Rho GTP酶的GTP結合蛋白失活，引起肌動蛋白骨架解聚，細胞骨架受損，發生細胞凋亡[17]。艱難梭菌還可產生二元毒素CDT，該毒素基因位于6.2 kb區域，由CDTa和CDTb編碼。CDTa是酶活中心，CDTb為結合部位，可識別細胞表面受體，介導CDTa進入細胞。CDT能導致ADP糖基化，引起肌動蛋白骨架解聚，誘導細胞微管突起形成，利于細菌附著[18-19]。BI/NAP1/027菌株是目前發現的毒性較強的菌株之一，由于毒素抑制基因tcdC發生突變，導致BI/NAP1/027型菌株分泌的毒素A比正常菌株多16倍，毒素B多23倍[20]。CDI的發生還可能與生物膜有關，生物膜可保護梭菌，使其在腸道定植，產生毒素[21]。

2.2產氣莢膜梭菌 產氣莢膜梭菌所致AAD占10%～20%[2]。該菌也存在于健康人群糞便，并不具有致病性。在AAD患者，需氧菌被抑制或殺滅，導致產氣莢膜梭菌大量繁殖[22]，并且該菌產生的腸毒素可與腸上皮細胞結合，導致其壞死，基膜斷裂，使機體對水和電解質的吸收能力下降而發生腹瀉。

2.3產酸克雷伯菌 產酸克雷伯菌能分泌抑制DNA合成的毒素，該毒素對多種上皮細胞具有毒性效應，導致上皮細胞凋亡[22]。與β-內酰胺類抗生素有關的出血性腸炎是由該毒素所致[23]。大多數患者在使用抗生素之后出現急性腹痛、血樣稀便、白細胞升高，在停用抗生素后即可恢復[24]。

2.4金黃色葡萄球菌 金黃色葡萄球菌曾經被認為是引起抗生素相關PMC的主要致病菌，直到1978年，BARTLETT等[25]發現艱難梭菌才是主要致病菌。目前的研究發現，由金黃色葡萄球菌所致AAD占0.2%～0.4%[24]。與金黃色葡萄球菌陽性有關的抗生素有四環素、新霉素和甲氧西林等。

2.5念珠菌 念珠菌通過自身分泌天冬氨酸酶與其他細菌競爭黏附于腸黏膜表面，抑制乳糖酶活性，從而導致乳糖不耐受，并且分泌的毒素能夠刺激腸腔內水、鈉、鉀的分泌增加，從而引起腹瀉[26]。

此外，抗生素本身的毒副作用也可能導致腹瀉。如直接或間接損害腸黏膜、影響腸道中糖和膽汁酸的代謝、刺激胃腸蠕動等[27]。

3 AAD的診斷

出現持續性腹瀉，并且近期有使用過抗生素或者8周內住院的人群，應懷疑AAD。診斷AAD前應認真查找和排除其他病因：腸道病原菌(鞭毛蟲、弧菌、葡萄球菌)所致急性或慢性腹瀉；慢性胃腸道疾病(缺血性腸炎、結腸癌、克羅恩病)；非抗生素藥物副作用(瀉藥、化療藥、抗病毒藥、非甾體抗炎藥)。重癥AAD患者內鏡檢查可能提示充血、水腫等，并有黃白色偽膜附著在黏膜上[28]。

出現以下情況時可確診為CDI：患者出現中重度腹瀉或腸梗阻；內鏡檢查顯示PMC或糞便樣本呈艱難梭菌陽性[29]。細胞毒素中和實驗是檢測CDI的金指標。其他方法包括谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase，GDH)檢測、酶免疫分析法、核酸擴增法等[30]。臨床其他病原菌所致AAD可通過對相應病原體培養來做出診斷。

4 危險因素

4.1抗生素 抗生素類型、劑量、使用時間、給藥途徑、多種抗生素聯用都是引起AAD的危險因素[31]。接受頭孢克肟治療的患者有15%～20%發生腹瀉，接受阿莫西林克拉維酸鉀治療的患者有10%～25%發生腹瀉，接受氨芐西林治療的患者有5%～10%發生腹瀉，2%～5%AAD與氟喹諾酮、阿奇霉素、克拉霉素、紅霉素和四環素等有關[2]。

4.2患者 6歲以下兒童AAD發病率高，7～50歲最低，>50歲成年人發病率有增加趨勢。在住院的成年患者中，AAD患者平均年齡較非AAD患者年齡明顯偏高。>65歲患者通常具有較高CDAD發生率。如果患者有其他疾病，如炎癥性腸病、癌癥、糖尿病等，AAD發病率會明顯升高[32]。

4.3免疫抑制 免疫抑制反應可增加CDAD發生率。MUNOZ等[33]研究發現，141例低γ-球蛋白血癥心臟移植患者中，CDAD發病29例(20.6%)；94例用γ-球蛋白治療的心臟移植患者中，CDAD發病6例(6.4%)。另外，有癥狀CDAD患者抗毒素A血清IgG濃度較攜帶艱難梭菌的無癥狀人群低[34]。

4.4致病菌暴露 致病菌暴露也是AAD重要的易感因素之一。使用相似類型的廣譜抗生素，門診患者具有更低的AAD發生率，并且隨著住院時間延長，CDAD發病率也明顯增加[35]。

4.5質子泵抑制藥 研究發現，質子泵抑制藥也是AAD和CDAD的危險因素之一。質子泵抑制藥可升高胃內pH值，擾亂胃腸道菌群，降低中性粒細胞殺菌活性，為致病菌的繁殖提供條件[36]。

此外，外科手術、內鏡檢查、鼻飼、透析都能增加發生AAD和CDAD的風險。

5 治療措施

5.1抗生素療法 對于輕度AAD，最慎重的方法是停用或者改用低危抗生素，并且糾正水和電解質紊亂。在病因學明確的情況下，治療較嚴重的AAD和CDAD應該有針對性地使用抗生素。對于CDAD患者，推薦使用萬古霉素和甲硝唑。萬古霉素治療時間較甲硝唑短，但為防止出現萬古霉素耐藥菌株，首選甲硝唑進行治療。

對于輕中度患者，口服甲硝唑500 mg，tid，10 d。如對甲硝唑過敏、耐藥、患者為孕婦或致病菌為金黃色葡萄球菌，可口服萬古霉素125 mg，qid，10 d。對于重癥患者(血清白蛋白<30 g·L-1，白細胞計數>15×109·L-1)，口服萬古霉素125 mg，qid，10 d。對于重度感染并伴有并發癥患者，口服萬古霉素500 mg，qid，靜脈注射甲硝唑500 mg，tid，萬古霉素溶液(萬古霉素500 mg加0.9%氯化鈉溶液500 mL)灌腸，qid。對于復發型感染患者，可重復甲硝唑或萬古霉素脈沖方案[10]。

美國食品藥品管理局(FDA)2011年批準非達霉素用于治療CDI。非達霉素為大環內酯類抗生素，通過抑制RNA聚合酶發揮作用，對艱難梭菌具有靶向作用，對正常菌群影響較小[37]。與萬古霉素相比，最低抑菌濃度(MIC)小，具有較強的抗生素后效應，并且對BI/NAP1/027型菌株具有較好的抗菌活性[38]。在Ⅲ期臨床試驗中，接受非達霉素和接受萬古霉素治療的患者治愈率幾乎相同，但接受非達霉素治療的患者復發風險(14%)明顯低于接受萬古霉素治療患者(28%)[39]。在復發型CDI患者中，接受萬古霉素治療的患者有35.5%發生再次感染，而用非達霉素治療的患者僅有19.7%復發[40]。

5.2微生態制劑 微生態制劑能夠恢復和增強吞噬細胞的吞噬作用，提高循環中特異性抗微生物抗體濃度，增強免疫應答[41]，影響致病菌在腸道中的定植作用，并在發揮藥效的同時，能夠最大限度地減少對正常腸道微生物群的影響，近年來廣泛用于AAD的治療。常用微生態制劑包括布拉氏酵母菌、鼠李糖乳桿菌、雙歧桿菌[42]。有文獻報道，使用布拉氏酵母菌干預接受抗生素治療的患者180例，使用布拉氏酵母菌后僅9.5%患者出現腹瀉癥狀，明顯低于對照組(21.8%)[43]。龍錚等[44]使用酪酸梭菌活菌膠囊治療新生兒AAD，發現該藥能明顯改善腹瀉癥狀，縮短嘔吐和發熱時間，效果確切，安全性好。也有學者認為，布拉氏酵母菌對預防和治療AAD和CDAD無效，故微生態制劑需要更多的證據支持其安全性和有效性。

5.3糞菌移植(fecal microbiota transplantation，FMT) FMT是指將健康人群糞便中的功能菌群通過灌腸、鼻飼或者內鏡植入等方法將其定植到患者胃腸道，使功能菌群在患者胃腸道重建[42-45]。對于復發型患者，該療法治愈率達90%[10]。一項針對使用FMT治療復發型艱難梭菌感染患者的隨訪研究顯示，該療法初始治愈率91%，二次治愈率98%[46]。KHORUTS等[47]使用16srRNA技術分析FMT前后患者腸道菌群變化：移植14 d之后，受體糞便微生物與供體高度相似，并且以之前不占優勢的擬桿菌屬為主，33 d后，患者糞便仍然由多種擬桿菌組成，顯示FMT的持久性。但該方法需要進行系統評估，包括供體選擇、糞便樣本制備技術的標準化以及長期的安全性和有效性。

5.4單克隆抗體療法 FDA2016年批準bezlotoxumab作為預防性抗體治療CDI。在一項隨機、雙盲、安慰劑對照試驗中，單次輸注actoxumab和bezlotoxumab10 mg·kg-1，治療組CDI復發率7%，明顯低于安慰藥組(25%)，在BI/NAP1/027菌株感染患者中，治療組復發率8%，安慰劑組32%[48]。在另一項研究中，bezlotoxumab聯合抗生素療法能顯著降低CDI復發率[49]。

5.5中醫療法 近年來，中藥治療AAD的方法已有很多研究。承小敏[50]用加味香連丸治療AAD 32例，治愈22例，占68.75%，好轉7例，占21.88%，無效3例，占9.37%，總有效率90.63%。徐擁軍[51]用四君子湯治療嬰幼兒AAD 84例，顯效23例，占27.38%，有效54例，占64.29%，無效7例，占8.33%，總有效率91.67%。謝濱等[52]用胃關煎灌腸配合艾灸治療AAD 60例，5 d內有效率80%，5～7 d有效率100%。中藥治療AAD的藥理機制也在探究。舒青龍等[53]發現參苓白術散能有效抑制艱難梭菌毒素基因表達；劉晨菁[54]發現嬰瀉顆粒可能通過重建腸道菌群，保護腸黏膜來發揮作用。

6 預防

AAD最重要的預防措施是合理使用抗生素，嚴格控制廣譜抗生素的使用，包括用藥劑量、時間、種類。對于老年患者，尤其是患多種疾病、多重感染、免疫力低下的患者，盡量使用低危抗生素，使用時間不宜過長，并且適時監測腸道菌群的變化情況。

在使用抗生素時，如果加用微生態制劑，能明顯降低AAD發生率。GAO等[55]對225例住院患者進行隨機雙盲試驗，發現使用益生菌膠囊患者的AAD發病率(1.2%)明顯低于安慰藥組(23.8%)，且呈劑量依賴性。熊莉娜等[56]使用雙歧桿菌乳桿菌三聯活菌片來預防老年AAD，治療組AAD發生率(10.6%)明顯低于對照組(30.2%)。但該方法需要更多的證據證實其效果。

為防止院內感染發生，醫務人員需使用一次性醫療器械并進行嚴格的手部消毒。為確診患者提供專用醫療設備，并明確說明清潔消毒的方法。對于高危區域，進行嚴格的殺菌消毒，用可殺滅芽孢的消毒劑或者稀釋的次氯酸進行消毒。加強醫務人員對于疾病流行病學的認識，在接觸患者時進行全面防護。對于已經確診的CDAD患者，應實施嚴格隔離，并進行監測分析，以防感染擴散[57]。

7 結束語

由于抗生素的應用日益廣泛，并且臨床使用普遍存在劑量大、時間長、種類多的現象，加之人口老齡化趨勢顯著，AAD發病率將會逐年增加，為醫療保障體系不可忽視的疾病負擔之一。AAD病因多樣，具有潛伏期，診斷具有一定難度，特別是CDAD，如果不及時干預，可能出現嚴重PMC，具有極高死亡率，還可能引起爆發性院內感染。針對性防控措施：合理使用抗生素可從源頭上控制疾病的發生，對抗生素的使用進行嚴格的分級控制，把控使用的種類、劑量、給藥途徑和治療時間。此外，研究快速診斷的方法，開發新的治療藥物，特別是中藥的研究，都將會為AAD的防治帶來益處。