趙偉杰(北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所/首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院,北京 1 0 1 1 4 9)
二、三線抗結(jié)核藥體外相互作用研究
趙偉杰*(北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所/首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院,北京 1 0 1 1 4 9)
目的:研究1 0種二、三線抗結(jié)核藥兩兩聯(lián)用對結(jié)核分枝桿菌標準株H3 7 Rv的體外相互作用,為臨床耐多藥結(jié)核的治療提供參考。方法:采用微孔板阿爾瑪藍指示劑法測定不同濃度莫西沙星(MFX)、左氧氟沙星(LFX)、克拉霉素(CLR)、對氨基水楊酸(PAS)、阿米卡星(AK)、丙硫異煙胺(PTO)、卷曲霉素(CPM)、氯法齊明(CFZ)、對氨基水楊酸異煙肼(PI)、阿莫西林/克拉維酸(AC)共1 0種二、三線抗結(jié)核藥單獨及兩兩聯(lián)用對H3 7 Rv標準株的最低抑菌濃度(MIC),計算分級抑菌濃度(FIC)比以評價各藥間的相互作用。結(jié)果:FIC值在0.2 5~0.5之間的有1 4種藥物組合,屬協(xié)同作用;FIC值在0.5 6 2 5~0.7 5的有1 8種藥物組合,屬部分協(xié)同作用;FIC值在0.7 6~1的有1種藥物組合,屬相加作用;FIC值在1~4的有7種藥物組合,屬無關作用。結(jié)論:二、三線抗結(jié)核藥并不是都適合兩兩聯(lián)用,應根據(jù)具體情況制訂治療方案。
抗結(jié)核藥;相互作用;分級抑菌濃度比;兩兩聯(lián)用
結(jié)核病是長期危害人類健康的慢性傳染病,耐多藥結(jié)核(MDR-TB,即至少同時對利福平和異煙肼耐藥的菌株)是結(jié)核病的嚴重類型,其病程遷延、治療效果差、治愈率低。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)估算,全球每年MDR-TB的發(fā)病人數(shù)約3 0~6 0萬,實際MDR-TB患者可能接近1 0 0萬[1],而中國的MDRTB患者占全球的1/4~1/3[2],MDR-TB已經(jīng)成為全球結(jié)核病控制面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。但3 0多年來,尚未出現(xiàn)一種全新結(jié)構(gòu)和作用機制的抗結(jié)核藥,而二、三線藥較低的治療效果和較高的副作用又是不爭的事實。因此,在現(xiàn)有的條件下,有必要探求二、三線抗結(jié)核藥在MDR-TB治療方案中的合理聯(lián)用,以提高療效、降低毒性。本文研究了1 0種國內(nèi)常用的二、三線抗結(jié)核藥兩兩聯(lián)用對結(jié)核分枝桿菌標準株H3 7 Rv的體外相互作用,為臨床MDR-TB的治療提供參考。
1.1 儀器
CO2培養(yǎng)箱(美國Thermo公司)。
1.2 試藥
莫西沙星(MFX,注射劑,德國拜耳公司,批號:BXCE0 G3,規(guī)格:0.4 g·2 5 0 mL-1);左氧氟沙星(LFX,標準品,批號:0 0 0 1 4 2 5 5 0 7,純度:≥9 8%)、丙硫異煙胺(PTO,標準品,批號:1 2 7 K1 3 2 4)、卷曲霉素(CPM,標準品,批號:0 1 8 K1 0 6 8)購自美國Sigma公司;克拉霉素(CLR,原料藥,浙江華義醫(yī)藥有限公司,批號:2 0 1 0 0 4 0 1 8 9,純度:≥9 7%);對氨基水楊酸(PAS,注射用粉末,哈藥集團制藥總廠,批號:B1 0 0 1 0 0 8 1 7,規(guī)格:每支2 g);阿米卡星(AK,注射劑,上海旭東海普藥業(yè)有限公司,批號:0 9 0 2 1 0,規(guī)格:0.2 g·2 mL-1);對氨基水楊酸異煙肼(PI,原料藥,重慶華邦制藥有限公司,批號:2 0 0 5 0 3 1 9,純度:≥9 7%);阿莫西林/克拉維酸(AC,注射用粉末,華北制藥有限公司,批號:F0 9 1 0 1 0 2,規(guī)格:每支1.2g);氯法齊明(CFZ,原料藥,南京立業(yè)制藥有限公司,批號:1 0 0 3 0 8 1,純度:≥9 8%);7 H9培養(yǎng)基(美國Difico公司);白蛋白-葡萄糖-過氧化氫酶(ADC,西班牙Becton Dickinson S.A.公司);阿爾瑪藍試劑(英國Setotec公司);吐溫8 0為化學純。
1.3 菌株
H3 7 Rv標準株(ATCC 2 7 2 9 4),由國家參比實驗室提供(購自美國模式培養(yǎng)物集存庫),北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所藥物研究室保存。
2.1 溶液的制備
LFX、CLR、PTO、CFZ以二甲基亞砜(DMSO)分別溶解制成濃度為1.0、3.2、1.0、1.9 2 mg·mL-1的初溶液;CPM、PI以滅菌蒸餾水分別溶解制成濃度為2 5.6、2.0 mg·mL-1的初溶液,用0.2 2 μm膜過濾滅菌;PAS、AC以滅菌蒸餾水分別制成濃度為2 0 0、1 0 0 mg·mL-1的初溶液;MFX、AK以注射劑(濃度分別為1.6、1 0 0 mg·mL-1)作為初溶液。以上各藥初溶液以7 H9培養(yǎng)基稀釋為作用濃度,具體作用濃度見表1。
表1 10種抗結(jié)核藥的作用濃度Tab 1 The effect concentrations of 10anti-tuberculosis drugs
2.2 菌株的培養(yǎng)與混懸液的制備
H3 7 Rv標準株接種于7 H9培養(yǎng)基(含0.0 5%吐溫8 0,1 0%ADC)中,接種濃度為1 04cfu·mL-1,置于3 7℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1~2周,至濁度為McFarland 1(麥氏比濁管1,相當于1 07cfu·mL-1)時,以新鮮的7 H9培養(yǎng)基(含1 0%ADC)稀釋為1 06cfu·mL-1的菌懸液。
2.3 藥物單用試驗
檢測1 0種抗結(jié)核藥單用對H3 7 Rv菌懸液的最低抑菌濃度(MIC),并設不含藥物的菌液生長對照孔和不含藥物與菌液的空白對照孔。方法如下:9 6孔無菌微孔板加入含各藥4種濃度的培養(yǎng)基1 0 0 μL(生長對照孔加入1 0 0 μL不含藥的培養(yǎng)基,空白對照孔加入2 0 0 μL不含藥的培養(yǎng)基),加入1 0 0 μL“2.2”項下制備的H3 7 Rv菌懸液(菌的終濃度為5×1 05cfu·mL-1)(空白對照孔不加菌液),置于3 7℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 d;第7天加入2 0 μL阿爾瑪藍試劑和5 0 μL 5%吐溫8 0,3 7℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 4 h,記錄各孔顏色。藍色表示無生長,粉紅色表示有生長,將阻止顏色改變(從藍色變?yōu)榉奂t色)的最低藥物濃度定義為MIC。
2.4 藥物的相互作用試驗
兩藥間的相互作用以棋盤試驗法完成[3~5],具體操作:將1 0種抗結(jié)核藥可以同時使用的4個濃度均兩兩(2種藥物分別以a、b表示)聯(lián)合(依據(jù)合理用藥原則,試驗中排除了同類藥物(LFX與MFX)之間,注射劑(PAS、AK、CPM)之間,PAS與PI之間的兩兩聯(lián)合)加入至9 6孔無菌微孔板,每個濃度5 0 μL,然后加入1 0 0μL“2.2”項下制備的H3 7 Rv菌懸液,其余操作同“2.3”項下,檢測MIC。藥物聯(lián)合應用數(shù)據(jù)的評價以分級抑菌濃度比(FIC)表示:FIC=(MICa聯(lián)合/MICa單獨)+(MICb聯(lián)合/MICb單獨)。評價標準為:FIC值≤0.5為協(xié)同作用;0.5<FIC值≤0.7 5為部分協(xié)同作用;0.7 6<FIC值≤1為相加作用;1<FIC值≤4為無關作用;FIC值>4為拮抗作用。
3.1 藥物單用的MIC
1 0種抗結(jié)核藥單用時對H3 7 Rv標準菌的MIC分別為:MFX 0.1 2 5μg·mL-1、LFX 0.5μg·mL-1、CLR 4.0μg·mL-1、PAS 0.2 5μg·mL-1、AK 1.0μg·mL-1、PTO 2.0μg·mL-1、CFZ 0.2 4μg·mL-1、CPM 2μg·mL-1、PI 0.1μg·mL-1、AC 1 6μg·mL-1。
3.2 藥物聯(lián)用的MIC
結(jié)果顯示,F(xiàn)IC值在0.2 5~0.5之間的有1 4種藥物組合,屬協(xié)同作用;FIC值在0.5 6 2 5~0.7 5的有1 8種藥物組合,屬部分協(xié)同作用;FIC值在0.7 6~1的有1種藥物組合,屬相加作用;FIC值在1~4的有7種藥物組合,屬無關作用。1 0種抗結(jié)核藥物兩兩聯(lián)用對H3 7 Rv標準菌的抑菌作用見表2。
表2 10種抗結(jié)核藥兩兩聯(lián)用對H37Rv標準菌的抑菌作用Tab 2 Inhibitory effect of two-drug therapy of 10 anti-tuberculosis drugs against H37Rv
結(jié)核分枝桿菌的藥敏試驗一般需要3~4周,本試驗運用阿爾瑪藍指示劑(通常用于指示細胞的生長或存活)法[6],僅需1周左右即可出結(jié)果,且具有高通量、準確、經(jīng)濟等特點。運用傳統(tǒng)的試管二倍稀釋法,完成1 0種藥物的兩兩聯(lián)合的相互作用試驗,工作量極大;而采用結(jié)核菌快速培養(yǎng)儀(BACTEC)檢測,不但儀器昂貴,且測試費用亦遠高于阿爾瑪藍指示劑法。
MDR-TB治療中,有關二、三線抗結(jié)核藥對結(jié)核分支桿菌的相互作用還未見文獻報道。因國內(nèi)沒有MDR-TB標準株,所以筆者測定了國內(nèi)常用的1 0種二、三線抗結(jié)核藥對H3 7 Rv標準株的MIC及兩兩聯(lián)用的FIC值,筆者將在以后的工作中補充對MDR-TB分支桿菌臨床分離株的藥物相互作用研究。
綜上,二、三線抗結(jié)核藥并不是都適合兩兩聯(lián)用,應根據(jù)具體情況制訂治療方案。
[1] Blower SM,Chou T.Modeling the emergence of the“hot zone”:tuberculosis and the amplification dynamics of drug resistance[J].Nature Medicine,2 0 0 4,1 0(1 0):1 1 1 1.
[2] 徐 瑛.耐多藥結(jié)核病研究進展[J].預防醫(yī)學情報雜志,2 0 0 8,2 4(4):2 0 9.
[3] Kim ES,Jeong SI,Kim JH,et al.Synergistic effects of the combination of 2 0-hydroxyecdysone with ampicillin and gentamicin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J].J Microbiol Biotechnol,2 0 0 9,1 9(1 2):1 5 7 6.
[4] Choi JG,Kang OH,Lee YS,et al.In vitro activity of methyl gallate isolated from galla rhois alone and in combination with ciprofloxacin against clinical isolates of salmonella[J].J Microbiol Biotechnol,2 0 0 8,1 8(1 1):1 8 4 8.
[5] De Logu A,Onnis V,Saddi B,et al.Activity of a new class of isonicotinoylhydrazones used alone and in combination with isoniazid,rifampicin,ethambutol,para-aminosalicylic acid and clofazimine against Mycobacterium tuberculosis[J].J Antimicrob Chemother,2 0 0 2,4 9(2):2 7 5.
[6] 陸 宇,王 斌,鄭梅琴,等.應用Alamar Blue和MTT測定抗結(jié)核藥物最低抑菌濃度的研究[J].中國防癆雜志,2 0 0 7,2 9(6):4 9 9.
Study the Interactions of Second or Third Line Anti-tuberculosis Drugs in Vitro
ZHAO Wei-jie
(Beijing Tuberculosis and Thoracic Tumor Research Institute/Beijing Chest Hospital,Capital Medical University,Beijing 1 0 1 1 4 9,China)
OBJECTIVE:To study the interactions of two-drug selected from 1 0second or third line anti-tuberculosis drugs to the mycobacterium tuberculosis H3 7 Rv in vitro,and to provide reference for the treatment of multidrug-resistance tuberculosis.METHODS:Alamar blue susceptibility test was used to determinate the MICs of 1 0drugs used alone and some two-drug use to H3 7 Rv.These 1 0drugs included moxifloxacin(MFX),levofloxacin(LFX),clarithromycin(CLR),para-aminosalicylic acid(PAS),amikacin(AK),protionamide(PTO),capreomycin(CPM),clofazimine(CFZ),pasiniazid(PI)and amoxicillin/clavulanic acid(AC).The fractional inhibitory concentration(FIC)ratio of these combinations was calculated to evaluate the interactions of those drugs.RESULTS:There were 1 4combinations whose FIC ratio between 0.2 5~0.5belonging to the synergy;1 8combinations whose FIC ratio between 0.5 6 25~0.7 5belonged to partial synergy;one combinations whose FIC ratio between 0.7 6~1belonged to additive effect;7combinations whose FIC ratio between 1~4belonged to indifference.CONCLUSION:Not all second or third line anti-tuberculosis drugs are suitable for two-drug therapy.We should formulate therapeutic scheme according to the condition.
Anti-tuberculosis drugs;Interaction;Fractional inhibitory concentration ratio;Two-drug therapy
R9 6 9.2
A
1 0 0 1-0 4 0 8(2 0 1 2)2 9-2 7 1 6-0 3
DOI1 0.6 0 3 9/j.issn.1 0 0 1-0 4 0 8.2 0 1 2.2 9.1 0
*副研究員。研究方向:抗結(jié)核藥的藥效學及藥動學。電話:0 1 0-8 9 5 0 9 3 5 8。E-mail:zhaoweijie0 4 1 5@yahoo.cn
2 0 1 1-0 8-1 0
2 0 1 1-1 0-1 4)
*副主任護師。研究方向:靜脈藥物配置及合理用藥。E-mail:hdfywxh@sina.com