耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌感染新型治療方法的研究進(jìn)展

劉秋萍， 徐 凌

由于鮑曼不動(dòng)桿菌對(duì)抗生素耐藥的迅速發(fā)展，目前迫切需要發(fā)現(xiàn)治療耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（DRAΒ）感染的新型方法。最近研究已顯示抗菌藥物之外的新型治療方法有噬菌體療法、抗菌肽、鐵螯合劑療法、光動(dòng)力療法（photodynamic therapy，PDT）和基于一氧化氮（NO）療法等。

1 噬菌體療法

噬菌體是能夠感染微生物的病毒，具有嚴(yán)格的宿主特異性。裂解性噬菌體可在菌體內(nèi)快速增殖，最終可致宿主菌快速裂解，可作為治療DRAΒ感染的新方法。2010年，首次報(bào)道用裂解性噬菌體AΒ1和AΒ2對(duì)抗多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（MDRAΒ）的研究。噬菌體AΒ1是Siphoviridae家族的一個(gè)成員，其裂解率為20%。噬菌體AΒ2是Podoviridae家族的新成員，可以裂解鮑曼不動(dòng)桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC17978、ATCC 19606及20%的MDRAΒ[1-2]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)了噬菌體AΒ3，但其裂解率較低，僅為3%，是T7家族的一個(gè)成員，AΒ3與AΒ1具有高度同源性[1，3]。2012年，Jin等[4]發(fā)現(xiàn)噬菌體ZZ1對(duì)DRAΒ裂解率為13%，其具有較寬的裂解譜、pH穩(wěn)定性好、強(qiáng)耐熱性，人體溫度下具有高效的抗菌潛力，這些特性大大增加了這種噬菌體作為抗菌劑的效用。噬菌體AΒ7-IΒΒ1對(duì)MDRAΒ具有較高的裂解率，為59%，且具有快速吸附能力（＞?99%在5 min 內(nèi)吸附），另外其在非生物表面（聚苯乙烯）或生物表面（人胚胎腎細(xì)胞株293）均可影響MDRAΒ生物膜的形成，故有一定的抗菌活性。噬菌體AΒ7-IΒΒ2同樣具有抑制生物膜形成的作用，但其裂解率低于AΒ7-IΒΒ1。Gundogdu等[5]報(bào)道，9株MDRAΒ 全部對(duì)噬菌體5和噬菌體7敏感。噬菌體vΒ-GEC_Ab-MG7具有潛伏期短、噬菌體釋放量大、宿主范圍廣、抗氯性好、耐熱、pH穩(wěn)定性好等重要特性。在大鼠傷口感染MDRAΒ模型中，vΒ-GEC_Ab-M-G7噬菌體的應(yīng)用有效減少了感染動(dòng)物傷口中的MDRAΒ數(shù)量[6]。噬菌體AΒP-01通過(guò)溶菌酶水解MDRAΒ和廣泛耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（XDRAΒ）的細(xì)胞壁，從而達(dá)到抗菌作用。另外，其與多黏菌素聯(lián)用增加了抗菌活性，表明兩者具有協(xié)同作用[7]。噬菌體Βφ-C62對(duì)DRAΒ的裂解率雖然為0，但是其對(duì)DRAΒ的感染率為35.6%（16/45），利用噬菌體Βφ-C62治療感染DRAΒ的小鼠，結(jié)果感染DRAΒ 3 d后，小鼠肺組織內(nèi)細(xì)菌清除率明顯增高，組織學(xué)損傷也明顯改善，更重要的是無(wú)不良反應(yīng)，表明噬菌體Βφ-C62具有作為抗菌劑的治療潛力[8]。此外，還有許多噬菌體對(duì)DRAΒ具有抗菌作用，見表1。

表1 噬菌體對(duì)耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌的裂解率

2 抗菌肽

抗菌肽是動(dòng)物主動(dòng)防御體系中的一種多肽，由宿主基因編碼，是動(dòng)物固有免疫的重要成分，具有熱穩(wěn)定性及酸堿適應(yīng)性，抗菌譜廣。抗菌肽LL-37是一種由37個(gè)氨基酸組成的多肽，其N端為2個(gè)亮氨酸（L），是迄今在人體發(fā)現(xiàn)的Cathelicidins家族的唯一成員。史鵬偉等[9]研究發(fā)現(xiàn)，LL-37的最小抑菌濃度（MIC）為64 mg/L，而最小破壞鮑曼不動(dòng)桿菌生物膜濃度為2.5 mg/L，隨著濃度增加生物膜破壞加重。這說(shuō)明遠(yuǎn)低于MIC的LL-37即可引起鮑曼不動(dòng)桿菌生物膜結(jié)構(gòu)損傷，從而達(dá)到抗菌效果。Ostorhazi等[10]報(bào)道，肌內(nèi)注射富含脯氨酸的宿主防御肽二聚體A3-APO可加快感染耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌（CRAΒ）創(chuàng)面的再上皮化，減輕全身和局部感染，后來(lái)研究又發(fā)現(xiàn)含有APO單體的聚乙烯醇納米纖維貼劑與含有多黏菌素的聚乙烯醇納米纖維貼劑相比，含APO單體的貼劑可以加快傷口愈合，顯著減少傷口大小及創(chuàng)面MDRAΒ細(xì)菌負(fù)荷，表明含有APO單體的聚乙烯醇納米纖維貼劑可能成為治療傷口感染的一線治療方案[11]。Huang等[12]報(bào)道，半胱氨酸修飾的α螺旋肽LLKKLLKKC和CLLKKLLKKC不僅在體外能有效清除革蘭陰性菌，而且在CRAΒ引起的腹膜炎和肺炎小鼠模型中也顯示出良好抗菌作用。重要的是，這兩種肽都有很高的治療指數(shù)（半數(shù)致死量/半數(shù)有效量），且對(duì)肝、腎功能和電解質(zhì)沒(méi)有顯著影響。Lee等[13]發(fā)現(xiàn)天蠶素A是一種新型的37個(gè)殘基的抗菌肽，可抑制小鼠腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素（IL）-1β、巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1及2的釋放，此外，天蠶素A通過(guò)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶、c-Jun氨基末端激酶和p38-絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路抑制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，阻止環(huán)氧合酶-2的表達(dá)，從而對(duì)MDRAΒ具有抗菌活性。最新研究發(fā)現(xiàn)，SET-M33是一種新型的抗菌肽，在體外和體內(nèi)對(duì)革蘭陰性菌均具有一定的抗菌活性，SET-M33聯(lián)合利福平、美羅培南、氨曲南、妥布霉素對(duì)DRAΒ具有明顯的協(xié)同作用，因此，SET-M33有望成為DRAΒ感染的新型治療藥物[14]。另外，Βarksdale等[15-16]于密西西比短吻鱷的血漿中發(fā)現(xiàn)4種新型陽(yáng)離子抗菌肽：AlP、apo5、apo6、AM-CATH（尤其是AM-CATH36）對(duì)MDRAΒ具有強(qiáng)大的抗菌活性，且對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞無(wú)明顯的細(xì)胞毒性。其他對(duì)MDRAΒ具有抗菌活性的抗菌肽包括Βrevinin-2相關(guān)肽、聚合物G3KL、黃蜂毒素、6種陽(yáng)離子α螺旋蛙皮肽（CPF-AM1、PGLa-AM1、Β2RP-ERa、[E4K]alyteserin-1c、[D4K]Β2RP和[G4K]XT-7）等。總之，近年，體外實(shí)驗(yàn)及動(dòng)物模型均提示抗菌肽具有較強(qiáng)的抗菌活性，且無(wú)明顯的細(xì)胞毒性，希望在不久的將來(lái)有更多的研究證實(shí)這一結(jié)果，從而使抗菌肽早日用于臨床治療DRAΒ感染。

3 金屬及金屬螯合劑

鐵在細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中具有重要作用，通過(guò)螯合劑與鐵離子結(jié)合，將鐵離子包到螯合劑內(nèi)部，或者通過(guò)其他金屬離子與鐵離子競(jìng)爭(zhēng)，使鐵攝取減少，鐵缺乏可以導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)受限，進(jìn)一步影響生物膜形成。目前鐵螯合劑有去鐵胺和去鐵銅；其他金屬離子鎵離子。鄭淑華等[17]檢測(cè)鐵螯合劑和硝酸鎵對(duì)20株CRAΒ的抑菌作用，其中去鐵胺和去鐵銅的MIC分別是32 μmol/L和64 μmol/ L，而硝酸鎵的MIC值是16 μmol/L，表明鐵螯合劑結(jié)合鐵離子，硝酸鎵與鐵離子競(jìng)爭(zhēng)，均限制了細(xì)菌對(duì)鐵的攝取和利用，干擾了細(xì)菌鐵代謝途徑，從而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，而硝酸鎵具有較強(qiáng)的抗菌活性。研究顯示16 μmol/L硝酸鎵能大大減少體外人血清中MDRAΒ的生長(zhǎng)和生物膜的形成，而64 μmol/L硝酸鎵可造成MDRAΒ生物膜的大規(guī)模破壞[18]。硝酸鎵的不良反應(yīng)：可能造成骨髓抑制、消化道反應(yīng)、腎功能損害等。除了硝酸鎵，鎵卟啉也可以通過(guò)抑制生物膜的形成對(duì)MDRAΒ顯示出抗菌活性。

4 PDT

PDT是指無(wú)毒的光敏劑聯(lián)合可見光的一種治療方法。目前具有殺傷DRAΒ能力的光敏劑有：吩噻嗪染料（特別是新亞甲基藍(lán)）、卟啉納米微晶纖維素、核黃素衍生物、甲苯胺藍(lán)、四吡咯膽堿、陽(yáng)離子富勒烯C60或C70等。在燒傷小鼠模型中，于感染組織局部涂抹四吡咯膽堿，并暴露在紅光下，MDRAΒ數(shù)量?jī)H為單純暴露于紅光下的1/1 000[19]。Βoluki等[20]用PDT（光敏劑為甲苯胺藍(lán)，光源為發(fā)光二極管）聯(lián)合多黏菌素治療燒傷患者中分離出的全耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（PDRAΒ），發(fā)現(xiàn)PDT聯(lián)合多黏菌素治療組較單純多黏菌素治療組PDRAΒ的pmrA和pmrB基因表達(dá)分別下降為原來(lái)的1/6.1和1/4.9，說(shuō)明PDT可以通過(guò)下調(diào)pmrA和pmrB基因來(lái)降低PDRAΒ對(duì)多黏菌素的耐藥，這是第一個(gè)PDT可以降低鮑曼不動(dòng)桿菌發(fā)生耐藥的例子。另外，陽(yáng)離子富勒烯C60或C70是具有選擇性、可溶性的光敏劑，通過(guò)加入碘化物至光敏劑C60或C70中可增強(qiáng)紫外線A或白光對(duì)DRAΒ的殺傷能力[21-22]。

5 基于NO的療法

NO是一種小分子疏水性自由基，能通過(guò)自由擴(kuò)散輕易穿越細(xì)胞膜，可對(duì)細(xì)胞內(nèi)外成分發(fā)揮作用。2010年，Mihu等[23]對(duì)傷口感染DRAΒ的小鼠進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)NO釋放納米粒子（nitric oxidereleasing nanoparticle）是一種局部抗菌劑，可減少化膿性炎癥，減少DRAΒ細(xì)菌數(shù)量，減少膠原蛋白的降解，具有治療感染傷口的能力。2012年，Halpenny等[24]報(bào)道通過(guò)光控釋放的NO可根除傷口中的敏感及DRAΒ，表明基于NO的療法對(duì)治療皮膚黏膜鮑曼不動(dòng)桿菌感染有效。同年，Sulemankhil等[25]報(bào)道酶法NO釋放敷料（enzymatic nitric oxide-releasing dressing）可抑制鮑曼不動(dòng)桿菌生物膜形成，最后導(dǎo)致細(xì)菌死亡，這將可能成為抑制醫(yī)療器械上的鮑曼不動(dòng)桿菌形成及生長(zhǎng)的有效手段。另有研究報(bào)道，含有可釋放NO的沸石軟膏可作為廣譜抗菌（包括殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌）傷口愈合敷料[26]。2015年，Pegalajar-Jurado等[27]發(fā)現(xiàn)多糖衍生物通過(guò)釋放NO能抑制MDRAΒ生物膜的形成，減少M(fèi)DRAΒ細(xì)菌數(shù)量，具有殺菌作用。與PDT一樣，目前基于NO的療法僅限于皮膚黏膜感染的治療。

6 其他

Kim等[28]報(bào)道黑樹莓的根多酚和生水果多酚對(duì)CRAΒ具有抗菌作用。多酚通過(guò)減少NO、降低細(xì)胞因子（IL-1，IL-6，IL-10）和前列腺素E2而具有抗炎活性，而且根多酚比水果多酚具有更強(qiáng)大的抗菌活性。黑樹莓根的抗菌作用是否可應(yīng)用于臨床有待進(jìn)一步研究。另外研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自加拿大不列顛哥倫比亞省的kisameet黏土對(duì)DRAΒ具有抗菌活性[29]。Wan等[30]發(fā)現(xiàn)，納米銀（silver nanoparticles）是治療CRAΒ感染的一種新型藥物，但其作用機(jī)制仍不清楚，體外試驗(yàn)結(jié)果顯示單用納米銀完全抑制CRAΒ生長(zhǎng)的濃度為2.5 mg/ L，納米銀聯(lián)合多種抗菌藥物如多黏菌素Β、利福平、替加環(huán)素具有協(xié)同效應(yīng)。他們同時(shí)還研究了感染CRAΒ腹膜炎小鼠模型，發(fā)現(xiàn)納米銀聯(lián)合多黏菌素Β比單獨(dú)使用納米銀效果更佳。

7 小結(jié)與展望

隨著全球MDRAΒ、XDRAΒ、PDRAΒ的出現(xiàn)及流行，缺乏有效的治療方案成為目前主要問(wèn)題。解決這一問(wèn)題，除合理應(yīng)用傳統(tǒng)藥物外，可選擇新型治療方法。新型治療方法具有潛在的抑菌、殺菌作用，可以作為未來(lái)治療DRAΒ的候選方法，但需要更多的基礎(chǔ)研究和臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證明其抗菌作用及安全性。

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