多黏菌素B治療碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細菌感染的研究進展*

王雨豪 綜述,胡 蓉,史家欣 審校

(徐州醫(yī)科大學附屬連云港醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科，江蘇連云港 222000)

近幾十年來，隨著世界范圍內多重耐藥甚至廣泛耐藥菌的流行，人們對無敏感藥物治療的感染越發(fā)擔憂。一項美國疾病預防與控制中心的數據顯示[1]，碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細菌(carbapenem-resistant enterobacteriaceae bacteria，CRE)的感染率為57/10萬，由CRE導致的院內感染在院病死率為33.50%，其中CRE引發(fā)的血流感染病死率高達43.10%，占據首位。CRE感染給患者帶來沉重的負擔，治療的費用高于眾多急慢性病一年所需費用[2]。作為多重耐藥革蘭陰性菌的最后防線，多黏菌素主要用于多重耐藥的鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌及銅綠假單胞菌等重癥感染。多黏菌素屬于非核糖體堿性多肽類抗菌藥物，1947 年從多黏類芽孢桿菌中被分離出來，包括 A、B、C、D、E 等形式[3]。只有多黏菌素 E和多黏菌素 B于 1950 年被批準用于臨床，但是嚴重的腎毒性和神經毒性限制了其使用。近年來，由于細菌耐藥菌株的產生，人們對多黏菌素B和黏菌素的關注度開始大幅上升。單一使用多黏菌素B不能達到有效的藥物濃度，且易誘導耐藥從而致使療效不佳，故針對多重耐藥細菌，中國廣泛耐藥專家共識小組[4]、浙江省重癥診治現狀分析[5]和大部分回顧性研究報道推薦聯合治療，可起到相加或協(xié)同作用，以提高臨床治療成功率，減少多黏菌素B耐藥的產生[6]。

1 多黏菌素B概述

多黏菌素B為窄譜抗生素，主要由多黏菌素B1、B2、B3和異亮氨酸(Ile)-B1組成，早期由于其抗菌譜包括大多數革蘭陰性菌[7]，因此多黏菌素B多應用于多重耐藥革蘭陰性菌引起的嚴重感染。革蘭陽性菌、真菌和厭氧菌對其天然耐藥。在后來的臨床應用中，因嚴重的腎毒性及神經毒性，多黏菌素B曾逐漸被氨基糖苷類藥物所取代，但由于多重耐藥、廣泛耐藥革蘭陰性菌的快速流行和傳播，多黏菌素B和黏菌素再次進入人們的視野。

多黏菌素B直接以活性形式通過靜脈進入體內發(fā)揮作用，MANCHANDANI等[8]對多黏菌素B的藥物動力學和相關因素的研究指出，多黏菌素B的平均半衰期是10.10 h，易達到最大的穩(wěn)態(tài)血藥濃度(3.40 μg/mL)，因此血流感染首選多黏菌素B[9-10]。只有少量完整多黏菌素B通過腎臟排泄，故對于尿路感染，多黏菌素B不作為首選治療。此外，亦有觀點認為，即便優(yōu)化了劑量，多黏菌素B亦不能達到最佳肺部暴露水平[11]，吸入多黏菌素B可被用來治療廣泛耐藥的肺部感染[12]。

2 多黏菌素B作用機制

2.1 與脂多糖結合導致外膜膨脹

多黏菌素的殺菌活性可通過與脂多糖的脂質A組分的初始電荷相互作用介導。大多數細菌產生的脂質A是由于游離磷酸基團的存在而帶有負電荷；帶正電荷的二價陽離子如鈣離子和鎂離子與帶負電荷的磷酸基團的結合穩(wěn)定了脂多糖。然而，多黏菌素和其他陽離子肽以比鈣、鎂離子更高的親和力結合這些帶負電荷的磷酸基團，進而取代了鈣離子和鎂離子，從而使脂多糖不穩(wěn)定，導致外膜完整性降低，滲透性增加，最后導致整個膜的破裂[13]。

2.2 羥基自由基的形成

RAMOS等[14]的研究顯示，抗生素(包括多黏菌素B)通過芬頓反應在細菌中誘導產生羥基自由基。超氧化物被細菌中的超氧化物歧化酶轉變?yōu)檫^氧化物，過氧化物與細菌細胞內的三價鐵離子相互作用，在此過程中三價鐵離子轉變?yōu)檠趸F并形成羥基自由基。當羥基自由基達到無法控制的水平時，隨后將產生對DNA、脂質和蛋白質的氧化損傷，最終導致細胞死亡。

2.3 其他可能機制

DERIS等[15]以大腸桿菌內膜制劑為載體，構建了對泛素-1的混合抑制和對還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)的非競爭性抑制模型，研究了多黏菌素B對Ⅱ型NADH-醌氧化還原酶(type Ⅱ NADH-quinone oxidoreductases，NDH-2)的抑制機制。發(fā)現細菌內膜中重要的呼吸酶抑制是多黏菌素B的作用模式之一。此外，多黏菌素殺傷細菌的機制還包括蛋白質靶標的失活[15]等。

3 多黏菌素B的毒副作用

3.1 腎毒性

腎毒性是多黏菌素最常見的毒副反應，其機制可能與腎小管細胞攝取多黏菌素B誘導凋亡蛋白酶的活化有關。AGGARWAL等[16]的一項回顧性研究發(fā)現，重癥監(jiān)護病房的51例成年患者使用多黏菌素B后腎毒性反應發(fā)生率為12.00%，與RIGATTO等[17]的另一個多中心回顧性研究結果一致。SIDDIQUI等[18]對14例年齡1個月至15歲的重癥患者使用多黏菌素B治療多藥耐藥的陰性菌感染進行研究，發(fā)現腎毒性反應發(fā)生率為21.00%，血清肌酐水平較給藥前高100.00%。王研等[19]在進行一項多黏菌素B治療泛耐藥菌臨床觀察的過程中，入組24 例泛耐藥菌重癥肺炎患者，其中急性腎損傷發(fā)生率為 42.30%，僅 1 例患者因腎功能損害而提前結束治療；急性腎損傷存活患者(存活率為60.00%)腎功能均恢復正常,多黏菌素 B 有一定腎毒性，積極治療原發(fā)病后存活患者的腎損害一般可逆。OKODUWA等[20]在一項多中心回顧性研究指出，與每天2次給藥相比，每天1次給藥發(fā)生急性腎損傷的情況更常見，如果要降低多黏菌素B的腎毒性，每天2次給藥更為安全。

3.2 神經毒性

多黏菌素引起的神經損傷較腎毒性少見。靜脈或腦室內使用多黏菌素B后出現的毒性反應多表現為感覺異常，也可表現為面部、肢體麻木，嚴重時神經肌肉阻滯可導致呼吸肌麻痹，但這種神經損害癥狀通常是輕微且可逆的，一般早期發(fā)現停藥后癥狀即可消失[21]。侯繼秋等[22]在一份病例報道中指出，1例患者起初靜脈滴注硫酸多黏菌素B(50萬U+0.90%氯化鈉注射液100.00 mL，每天2次)，患者出現四肢麻木、肢體活動受限，伴隨全身瘙癢，予以對癥治療后，上述癥狀有所緩解。次日增大溶媒劑量繼續(xù)靜脈滴注硫酸多粘菌素B(50萬U+0.90%氯化鈉注射液250.00 mL，每天2次)，患者再次出現輕微麻木瘙癢癥狀，但肢體活動未受限，考慮患者出現上述癥狀是由注射用硫酸多黏菌素B所致，且嚴重程度與溶解藥物的濃度有關?？垢腥局委熢谖Ｖ匕Y患者的治療過程中，由于機械通氣和鎮(zhèn)靜劑的使用，神經損害這一毒副作用常常被掩蓋，不易被臨床工作者發(fā)現。

3.3 電解質紊亂

SERAFETTIN等[23]的一項回顧性研究發(fā)現，12例接受多黏菌素治療的新生兒中有2例出現了嚴重低鈉和低鉀的不良反應。IPEK等[24]對比了47例接受多黏菌素治療的新生兒患者和59例接受其他抗生素治療的新生兒患者的臨床資料，發(fā)現使用多黏菌素的患者往往更易引起低鉀和低鎂的不良反應。

3.4 其他毒副作用

皮膚色素沉著為多黏菌素 B 獨特的毒性反應，通常在治療前期出現，起始好發(fā)于頭面部、頸部、胸部等部位，伴隨治療過程的進行而逐漸加重并蔓延至全身，停藥后緩解較慢，至少需要數月時間。靜脈多黏菌素B治療引起的色素沉著與炎癥過程和隨后的黑素細胞激活有關。雖然色素沉著既不影響治療的結果，也不需要停止治療，但它在很大程度上影響患者的生活質量[25]。此外，靜脈注射多黏菌素B后引起的變態(tài)反應和橫紋肌溶解等不良反應也有零散報道。

4 多黏菌素B聯合用藥

4.1 與抗生素靜脈聯合用藥

BERGEN等[6]對多黏菌素B的藥物動力學和藥效學研究發(fā)現，單一使用多黏菌素B無法達到有效的藥物濃度且易導致細菌的反復感染和治療過程中耐藥性的產生，而抗生素聯合使用會影響細菌中不同的分子靶點和作用過程進而延遲或防止耐藥性的產生，如多黏菌素B和恩諾沙星聯合使用通過抑制脂質A修飾途徑可明顯降低多黏菌素耐藥性[26]；多黏菌素B和阿米卡星聯合使用顯示抑制細菌碳水化合物代謝和破壞吡啶核苷酸循環(huán)的協(xié)同殺菌作用[27]。

針對CRE血流感染治療的觀察性研究指出，聯合治療比單一治療更有生存優(yōu)勢。一項多中心回顧性隊列研究顯示，661例不同感染(主要為肺炎克雷伯菌)的患者使用聯合治療后可明顯降低14 d病死率；如果該分離株的美羅培南最低抑菌濃度(MIC)≤8.00 μg/mg，當該組合包括美羅培南時，觀察到更高的存活率。除此之外，還發(fā)現感染性休克、初始抗生素治療不足和疾病的嚴重程度與CRE感染患者病死率增加有關[28]。有學者做了一項多國觀察性回顧性研究，篩選出343例CRE血流感染患者，135例(其中74例接受以多黏菌素為基礎治療的方案)接受聯合治療，208例(該組中74例也接受了多黏菌素)接受單一治療，結果顯示，聯合治療和單一治療的總病死率相似(35.00%vs.41.00%)[29-30]。該分布隊列被用來獲得和驗證一個測量死亡風險的評分，該評分將出現的嚴重膿毒癥或休克、Pitt評分、Charlson共病指數、菌血癥來源和不適當的經驗和早期治療納入其中。結果顯示，僅在高病死率評分階段，聯合治療的病死率(48.00%)低于單藥治療(62.00%)，說明聯合治療方案在治療重癥患者方面，有著令人驚喜的表現。

2020臨床和實驗室標準協(xié)會不推薦多黏菌素B靜脈應用的原因：(1)缺乏藥典標準；(2)有限的藥代動力學或藥效學數據等；(3)多黏菌素B作為異源發(fā)酵產物，無法保證各廠商間相同的效價和純度。然而在低收入和中等收入國家，許多臨床醫(yī)生不得不使用多黏菌素B，盡管沒有相關的敏感性數據，其原因如下：(1)沒有獲得批準可與多黏菌素B覆蓋范圍可比的新治療替代物；(2)缺乏排除多黏菌素B作為治療選擇的敏感性解釋標準；(3)產生金屬β-內酰胺酶的細菌(與肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶相比)和鮑曼不動桿菌的負荷較高等[31]。中國廣泛耐藥專家共識小組[4]、浙江省重癥診治現狀分析[5]和大部分回顧性研究報道推薦聯合治療作為首選方案用于CRE引起的臨床感染的治療。多黏菌素B作為基礎的聯合治療方案有：多黏菌素B+碳青霉烯類(MIC≤8.00 mg/L)；多黏菌素B+替加環(huán)素+碳青霉烯類(MIC≤8.00 mg/L)；多黏菌素B+利福平；多黏菌素B+磷霉素；多黏菌素B+替加環(huán)素。

4.2 與非抗生素靜脈聯合用藥

有研究發(fā)現，聯合使用多黏菌素 B和雌激素受體拮抗劑，可對耐多黏菌素銅綠假單胞桿菌、肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌產生協(xié)同殺菌作用[32-33]，這可能與細菌活性氧的增加有關。此外，他們通過研究脂多糖的相互作用，發(fā)現抗原生動物藥物噴他脒聯合多黏菌素B，表現為對革蘭陰性菌細菌外膜的有效干擾，在體外對多種革蘭陰性病原體具有活性，尤其是小鼠體內的鮑曼不動桿菌。TRAN等[34]首次探討了多黏菌素-米托坦聯合治療鮑曼不動桿菌的協(xié)同殺傷機制，多黏菌素B對細胞脂質和氨基酸代謝(特別是組氨酸)有明顯的干擾作用，而米托坦能進一步增強多黏菌素B的干擾作用，最終核苷酸耗盡，導致細胞死亡。CHEN等[35]研究指出，伏立諾他作為原本治療皮膚T細胞淋巴瘤的蛋白脫乙酰酶(histone deacetylases,HDACs)化療藥，本身對革蘭陰性菌無活性，但是聯合多黏菌素表現出比單獨使用多黏菌素更強的抑菌活性，聯合用藥過程中鎂離子、鈣離子流出細胞膜，同時增強了作為正電荷的多黏菌素和作為負電荷的脂質A的靜電相互作用，降低了細菌細胞膜的完整性。

4.3 與霧化吸入聯合用藥

JASIM等[32]研究發(fā)現，多黏菌素B和銀納米粒子單獨霧化吸入對銅綠假單胞菌無活性作用，然而，二者組合成功抑制了囊性纖維化患者銅綠假單胞菌分離株的生長；KUTI等[36]采用多黏菌素B聯合阿米卡星霧化吸入，碳青霉烯類耐藥腸桿菌對這種組合有較高的敏感性。汪毓君等[37]研究了多黏菌素靜滴聯合霧化吸入對鮑曼不動桿菌感染性呼吸機相關性肺炎患者炎癥反應進程的影響，與單獨使用廣譜抗生素對比，聯合治療組患者血清中炎性反應指標白細胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的水平明顯較低，可有效抑制機體反應進程。

5 總結與展望

隨著全球碳青霉烯類藥物耐藥性的現象日益加重，以多黏菌素B為基礎的治療方案似乎重新成為最后的防線。雖然多黏菌素已經使用了半個多世紀，但仍有許多問題有待解決。如靜脈注射多黏菌素B后在血管外的分布情況鮮為人知；為減少多黏菌素B的毒副作用進行的相關藥物化學研究，僅局限于結構的外周修飾，得不到有效的多黏菌素B相關結構化合物。盡管多黏菌素B是一種有效的治療手段，但其耐藥性亦是一個不容忽視的問題[38]。因此，相關部門應加強各地區(qū)多黏菌素B的耐藥性監(jiān)測和使用管理。上述研究表明，以多黏菌素B為基礎的聯合治療未表現出比單藥治療更大的毒副作用，且聯合治療能達到有效的血藥濃度、延遲或防止耐藥性的產生，但大多數數據來自回顧性或小樣本量的前瞻性試驗，因此，仍需要大樣本量的前瞻性研究進一步驗證。