抗生素相關(guān)性腹瀉研究進(jìn)展*

宋媛媛，貢雪芃，肖蒙，杜光

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部，武漢 430030)

抗生素相關(guān)性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)定義為與使用抗生素有關(guān)的無法用其他原因解釋的腹瀉，包括使用抗生素后8周內(nèi)出現(xiàn)的腹瀉[1-2]，是藥源性腹瀉的常見類型。該病發(fā)病率2%～25%，與多種因素有關(guān)：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(huán)境中。

1 臨床表現(xiàn)

AAD臨床表現(xiàn)不一，輕度僅表現(xiàn)為腹瀉，通常為一日至少3次稀便或水樣便，持續(xù)1～7 d，無全身癥狀，停用相關(guān)抗生素之后即可恢復(fù)；中度常出現(xiàn)明顯腹痛、腹瀉，患者發(fā)熱、乏力，且病情反復(fù)，病程較長[3-4]；重度可能發(fā)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(xì)胞增多、嘔吐。PMC并發(fā)癥包括低鉀血癥、中毒性巨結(jié)腸、結(jié)腸穿孔和休克[2]。

2 發(fā)病機(jī)制

目前研究認(rèn)為，AAD發(fā)病機(jī)制主要為菌群失調(diào)。正常情況下，腸道內(nèi)菌群維持相對穩(wěn)態(tài)，可保護(hù)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(jī)制，導(dǎo)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(yī)療支出[7]。艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)在韓國的發(fā)病率約2.7%，在我國約14%[8-9]。嚴(yán)重CDI患者會(huì)出現(xiàn)高熱(體溫>38.5 ℃)、腸梗阻或者明顯腹脹，白細(xì)胞計(jì)數(shù)>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(guān)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(fā)生需要具備3個(gè)條件：腸道菌群失調(diào)(通常為抗生素或化學(xué)治療藥引起)；致病產(chǎn)毒型艱難梭菌定植；激活毒素基因，產(chǎn)生毒素蛋白。其中菌群失調(diào)為主要原因。正常狀態(tài)下，擬桿菌門和厚壁菌門(能抑制艱難梭菌繁殖和芽孢萌發(fā)，菌群紊亂之后，梭菌生長繁殖和芽孢萌發(fā)迅速，損傷腸上皮細(xì)胞，引起炎癥，從而導(dǎo)致腹瀉[12]。

艱難梭菌19.6 kb致病性基因編碼區(qū)包括5個(gè)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(diào)節(jié)毒素基因轉(zhuǎn)錄的正調(diào)節(jié)因子，tcdC為負(fù)調(diào)節(jié)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(chǎn)毒菌株中，致病性基因編碼區(qū)被75～115 bp的非編碼序列取代，但可通過基因轉(zhuǎn)移從產(chǎn)毒菌株中獲得致病基因，產(chǎn)生毒素[15-16]。毒素A與毒素B與腸上皮細(xì)胞上受體結(jié)合并通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，毒素的N-端葡萄糖轉(zhuǎn)移酶域和自身蛋白酶結(jié)構(gòu)域從低pH內(nèi)體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，經(jīng)肌醇六磷酸活化后發(fā)生裂解，葡萄糖轉(zhuǎn)移酶域使Rho GTP酶的GTP結(jié)合蛋白失活，引起肌動(dòng)蛋白骨架解聚，細(xì)胞骨架受損，發(fā)生細(xì)胞凋亡[17]。艱難梭菌還可產(chǎn)生二元毒素CDT，該毒素基因位于6.2 kb區(qū)域，由CDTa和CDTb編碼。CDTa是酶活中心，CDTb為結(jié)合部位，可識別細(xì)胞表面受體，介導(dǎo)CDTa進(jìn)入細(xì)胞。CDT能導(dǎo)致ADP糖基化，引起肌動(dòng)蛋白骨架解聚，誘導(dǎo)細(xì)胞微管突起形成，利于細(xì)菌附著[18-19]。BI/NAP1/027菌株是目前發(fā)現(xiàn)的毒性較強(qiáng)的菌株之一，由于毒素抑制基因tcdC發(fā)生突變，導(dǎo)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(fā)生還可能與生物膜有關(guān)，生物膜可保護(hù)梭菌，使其在腸道定植，產(chǎn)生毒素[21]。

2.2產(chǎn)氣莢膜梭菌 產(chǎn)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(dǎo)致產(chǎn)氣莢膜梭菌大量繁殖[22]，并且該菌產(chǎn)生的腸毒素可與腸上皮細(xì)胞結(jié)合，導(dǎo)致其壞死，基膜斷裂，使機(jī)體對水和電解質(zhì)的吸收能力下降而發(fā)生腹瀉。

2.3產(chǎn)酸克雷伯菌 產(chǎn)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(xì)胞具有毒性效應(yīng)，導(dǎo)致上皮細(xì)胞凋亡[22]。與β-內(nèi)酰胺類抗生素有關(guān)的出血性腸炎是由該毒素所致[23]。大多數(shù)患者在使用抗生素之后出現(xiàn)急性腹痛、血樣稀便、白細(xì)胞升高，在停用抗生素后即可恢復(fù)[24]。

2.4金黃色葡萄球菌 金黃色葡萄球菌曾經(jīng)被認(rèn)為是引起抗生素相關(guān)PMC的主要致病菌，直到1978年，BARTLETT等[25]發(fā)現(xiàn)艱難梭菌才是主要致病菌。目前的研究發(fā)現(xiàn)，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(guān)的抗生素有四環(huán)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(xì)菌競爭黏附于腸黏膜表面，抑制乳糖酶活性，從而導(dǎo)致乳糖不耐受，并且分泌的毒素能夠刺激腸腔內(nèi)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(dǎo)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(dòng)等[27]。

3 AAD的診斷

出現(xiàn)持續(xù)性腹瀉，并且近期有使用過抗生素或者8周內(nèi)住院的人群，應(yīng)懷疑AAD。診斷AAD前應(yīng)認(rèn)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(jié)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(nèi)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(xiàn)以下情況時(shí)可確診為CDI：患者出現(xiàn)中重度腹瀉或腸梗阻；內(nèi)鏡檢查顯示PMC或糞便樣本呈艱難梭菌陽性[29]。細(xì)胞毒素中和實(shí)驗(yàn)是檢測CDI的金指標(biāo)。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(kuò)增法等[30]。臨床其他病原菌所致AAD可通過對相應(yīng)病原體培養(yǎng)來做出診斷。

4 危險(xiǎn)因素

4.1抗生素 抗生素類型、劑量、使用時(shí)間、給藥途徑、多種抗生素聯(lián)用都是引起AAD的危險(xiǎn)因素[31]。接受頭孢克肟治療的患者有15%～20%發(fā)生腹瀉，接受阿莫西林克拉維酸鉀治療的患者有10%～25%發(fā)生腹瀉，接受氨芐西林治療的患者有5%～10%發(fā)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(huán)素等有關(guān)[2]。

4.2患者 6歲以下兒童AAD發(fā)病率高，7～50歲最低，>50歲成年人發(fā)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(fā)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(fā)病率會(huì)明顯升高[32]。

4.3免疫抑制 免疫抑制反應(yīng)可增加CDAD發(fā)生率。MUNOZ等[33]研究發(fā)現(xiàn)，141例低γ-球蛋白血癥心臟移植患者中，CDAD發(fā)病29例(20.6%)；94例用γ-球蛋白治療的心臟移植患者中，CDAD發(fā)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(fā)生率，并且隨著住院時(shí)間延長，CDAD發(fā)病率也明顯增加[35]。

4.5質(zhì)子泵抑制藥 研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子泵抑制藥也是AAD和CDAD的危險(xiǎn)因素之一。質(zhì)子泵抑制藥可升高胃內(nèi)pH值，擾亂胃腸道菌群，降低中性粒細(xì)胞殺菌活性，為致病菌的繁殖提供條件[36]。

此外，外科手術(shù)、內(nèi)鏡檢查、鼻飼、透析都能增加發(fā)生AAD和CDAD的風(fēng)險(xiǎn)。

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?？股?，并且糾正水和電解質(zhì)紊亂。在病因?qū)W明確的情況下，治療較嚴(yán)重的AAD和CDAD應(yīng)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(shí)間較甲硝唑短，但為防止出現(xiàn)萬古霉素耐藥菌株，首選甲硝唑進(jìn)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(xì)胞計(jì)數(shù)>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(fā)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(fù)發(fā)型感染患者，可重復(fù)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(zhǔn)非達(dá)霉素用于治療CDI。非達(dá)霉素為大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，通過抑制RNA聚合酶發(fā)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(qiáng)的抗生素后效應(yīng)，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(yàn)中，接受非達(dá)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(dá)霉素治療的患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(14%)明顯低于接受萬古霉素治療患者(28%)[39]。在復(fù)發(fā)型CDI患者中，接受萬古霉素治療的患者有35.5%發(fā)生再次感染，而用非達(dá)霉素治療的患者僅有19.7%復(fù)發(fā)[40]。

5.2微生態(tài)制劑 微生態(tài)制劑能夠恢復(fù)和增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，提高循環(huán)中特異性抗微生物抗體濃度，增強(qiáng)免疫應(yīng)答[41]，影響致病菌在腸道中的定植作用，并在發(fā)揮藥效的同時(shí)，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(tài)制劑包括布拉氏酵母菌、鼠李糖乳桿菌、雙歧桿菌[42]。有文獻(xiàn)報(bào)道，使用布拉氏酵母菌干預(yù)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)該藥能明顯改善腹瀉癥狀，縮短嘔吐和發(fā)熱時(shí)間，效果確切，安全性好。也有學(xué)者認(rèn)為，布拉氏酵母菌對預(yù)防和治療AAD和CDAD無效，故微生態(tài)制劑需要更多的證據(jù)支持其安全性和有效性。

5.3糞菌移植(fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT) 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(nèi)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(fù)發(fā)型患者，該療法治愈率達(dá)90%[10]。一項(xiàng)針對使用FMT治療復(fù)發(fā)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(shù)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(yōu)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(jìn)行系統(tǒng)評估，包括供體選擇、糞便樣本制備技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)bezlotoxumab作為預(yù)防性抗體治療CDI。在一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照試驗(yàn)中，單次輸注actoxumab和bezlotoxumab10 mg·kg-1，治療組CDI復(fù)發(fā)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(fù)發(fā)率8%，安慰劑組32%[48]。在另一項(xiàng)研究中，bezlotoxumab聯(lián)合抗生素療法能顯著降低CDI復(fù)發(fā)率[49]。

5.5中醫(yī)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(zhuǎn)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(guān)煎灌腸配合艾灸治療AAD 60例，5 d內(nèi)有效率80%，5～7 d有效率100%。中藥治療AAD的藥理機(jī)制也在探究。舒青龍等[53]發(fā)現(xiàn)參苓白術(shù)散能有效抑制艱難梭菌毒素基因表達(dá)；劉晨菁[54]發(fā)現(xiàn)嬰瀉顆?？赡芡ㄟ^重建腸道菌群，保護(hù)腸黏膜來發(fā)揮作用。

6 預(yù)防

AAD最重要的預(yù)防措施是合理使用抗生素，嚴(yán)格控制廣譜抗生素的使用，包括用藥劑量、時(shí)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?？股兀褂脮r(shí)間不宜過長，并且適時(shí)監(jiān)測腸道菌群的變化情況。

在使用抗生素時(shí)，如果加用微生態(tài)制劑，能明顯降低AAD發(fā)生率。GAO等[55]對225例住院患者進(jìn)行隨機(jī)雙盲試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用益生菌膠囊患者的AAD發(fā)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(lián)活菌片來預(yù)防老年AAD，治療組AAD發(fā)生率(10.6%)明顯低于對照組(30.2%)。但該方法需要更多的證據(jù)證實(shí)其效果。

為防止院內(nèi)感染發(fā)生，醫(yī)務(wù)人員需使用一次性醫(yī)療器械并進(jìn)行嚴(yán)格的手部消毒。為確診患者提供專用醫(yī)療設(shè)備，并明確說明清潔消毒的方法。對于高危區(qū)域，進(jìn)行嚴(yán)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(jìn)行消毒。加強(qiáng)醫(yī)務(wù)人員對于疾病流行病學(xué)的認(rèn)識，在接觸患者時(shí)進(jìn)行全面防護(hù)。對于已經(jīng)確診的CDAD患者，應(yīng)實(shí)施嚴(yán)格隔離，并進(jìn)行監(jiān)測分析，以防感染擴(kuò)散[57]。

7 結(jié)束語

由于抗生素的應(yīng)用日益廣泛，并且臨床使用普遍存在劑量大、時(shí)間長、種類多的現(xiàn)象，加之人口老齡化趨勢顯著，AAD發(fā)病率將會(huì)逐年增加，為醫(yī)療保障體系不可忽視的疾病負(fù)擔(dān)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(shí)干預(yù)，可能出現(xiàn)嚴(yán)重PMC，具有極高死亡率，還可能引起爆發(fā)性院內(nèi)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(fā)生，對抗生素的使用進(jìn)行嚴(yán)格的分級控制，把控使用的種類、劑量、給藥途徑和治療時(shí)間。此外，研究快速診斷的方法，開發(fā)新的治療藥物，特別是中藥的研究，都將會(huì)為AAD的防治帶來益處。