耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌感染治療進展

阿力米熱·艾買提， 丁 麗， 伊思達， 徐曉剛

多重耐藥細菌感染常導(dǎo)致患者住院時間延長，醫(yī)療費用增加，病死率上升，已成為全球重大公共衛(wèi)生問題。CHINET中國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)2021年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，臨床分離革蘭陰性菌中肺炎克雷伯菌占比為14.12%，僅次于大腸埃希菌（18.96%）。近二十年來，革蘭陰性菌對亞胺培南和美羅培南耐藥率持續(xù)上升，其中肺炎克雷伯菌對亞胺培南、美羅培南的耐藥率從2005年的3.0%、2.9%上升至2021年的23.1%、24.4%[1]。耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌（CRKP）可導(dǎo)致身體任何部位的感染，其中導(dǎo)管相關(guān)感染、血流感染、呼吸機相關(guān)肺炎和腹腔內(nèi)膿腫最常見[2]。多數(shù)CRKP對常用抗菌藥物耐藥，使得治療藥物選擇受限。研究顯示CRKP感染組死亡率往往是碳青霉烯類敏感肺炎克雷伯菌（CSKP）感染組的2～3倍。在中國，CRKP感染患者平均年齡為60歲，重癥監(jiān)護室相關(guān)感染占54%，社區(qū)相關(guān)感染占35%。CRKP相關(guān)感染未調(diào)整30 d死亡率為12%，其中血流感染30 d未調(diào)整死亡率高達24%[3]。

雖部分CRKP（如產(chǎn)OXA-48酶菌株）可以被第三代或第四代頭孢菌素單藥治療，但大多數(shù)對頭孢菌素、氨曲南、喹諾酮類、慶大霉素、妥布霉素和甲氧芐啶-磺胺甲唑耐藥[4]，替加環(huán)素、多黏菌素、磷霉素成為了治療首選[5]。十年來，頭孢他啶-阿維巴坦（ceftazidime-avibatam）、頭孢地爾（cefiderocol）、美羅培恩-韋博巴坦（meropenemvaborbactam）和亞胺培南-雷利巴坦（imipenemrelebactam），及新型氨基糖苷類藥物普拉佐米星（plazomicin）等具有更好抗菌療效、較低不良反應(yīng)的抗生素相繼問世，并批準用于臨床。產(chǎn)碳青霉烯酶是CRKP主要耐藥機制，且抗菌藥物對產(chǎn)不同碳青霉烯酶菌株體外抗菌活性不同。因此，碳青霉烯酶的準確快速檢測并分型有助于抗感染精準用藥。故本文以CRKP碳青霉烯酶的實驗室檢測、抗菌藥物選擇及新藥治療為主題作一綜述。

1 碳青霉烯酶實驗室檢測

目前將CRKP定義為：至少對一種碳青霉烯類耐藥或產(chǎn)生碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌。產(chǎn)碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類耐藥的主要機制。按照Ambler分子分類方法，肺炎克雷伯菌中常見的碳青霉烯酶可以分為A、B和D三類。A類為絲氨酸碳青霉烯酶，以blaKPC（blaKPC-2、blaKPC-3）為主；B類為金屬β內(nèi)酰胺酶，以blaNDM（blaNDM-1）、blaIMP（blaIMP-1）、blaVIM（blaVIM-1）為主；D類OXA-48類絲氨酸碳青霉烯酶，以blaOXA-181和blaOXA-232為主；部分產(chǎn)超廣譜β內(nèi)酰胺酶（blaCTX-M、blaSHV、blaAmpC）合并膜孔蛋白（OmpK35和OmpK36）缺失或者外排泵高表達亦可導(dǎo)致碳青霉烯類耐藥[6]。Wang等[3]的國際多中心、前瞻性、多重耐藥菌病例隊列研究報告指出，在中國94%的CRKP產(chǎn)blaKPC-2，而在美國和南美除產(chǎn)blaKPC-2外尚有較高比例的產(chǎn)blaKPC-3菌株；在中國同時合并產(chǎn)ESBL的CRKP比例明顯高于美國和南美，主要以產(chǎn)blaCTX-M（81%）、blaSHV（45%）的菌株為主。

由于多種抗菌藥物對產(chǎn)不同碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌體外抗菌活性不同，碳青霉烯酶的準確快速檢測并分型對臨床抗感染精準用藥具有重要價值[7]。目前實驗室檢測碳青霉烯酶方法分為表型檢測、免疫層析技術(shù)和基因型檢測。表型檢測利用3-氨基苯硼酸和EDTA可分別抑制A類絲氨酸碳青霉烯酶（blaKPC-2、blaKPC-3等）和B類金屬β內(nèi)酰胺酶（blaNDM、blaIMP、blaVIM等）活性為原理檢測上述碳青霉烯酶；酶免疫層析技術(shù)和基因型檢測技術(shù)，分別利用抗原抗體免疫層析技術(shù)和熒光定量PCR技術(shù)檢測KPC、OXA-48、VIM、IMP和NDM等碳青霉烯酶型和基因型[8]，為抗感染精準藥物選擇提供依據(jù)。

3 CRKP感染治療藥物選擇

CHINET監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，CRKP對美羅培南、亞胺培南、頭孢噻肟、頭孢他啶、頭孢吡肟耐藥率為96.3%～99.6%；對阿米卡星、甲氧芐啶-磺胺甲唑、氯霉素、米諾環(huán)素、磷霉素耐藥率為49.6%～64.6%；對頭孢他啶-阿維巴坦、替加環(huán)素、多黏菌素B和黏菌素耐藥率分別為11.1%、7.3%、5.9%和5.3%[1]。雖然阿米卡星、多黏菌素、替加環(huán)素和磷霉素等傳統(tǒng)抗菌藥物對部分CRKP感染仍然有效，但由于不良反應(yīng)多，組織滲透差或需要聯(lián)合用藥等原因，臨床使用受到限制[9]。目前CRKP感染治療分為單藥治療和聯(lián)合治療。單藥治療可根據(jù)感染部位、抗菌藥物濃度、抗菌藥物特點及菌株藥敏數(shù)據(jù)選擇多黏菌素、替加環(huán)素、磷霉素、半合成四環(huán)素類、氨基糖苷類、碳青霉烯類及新型β內(nèi)酰胺類及其酶抑制劑復(fù)方制劑等。但對多部位或嚴重感染，如血流感染或中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染，推薦使用多黏菌素、替加環(huán)素或碳青霉烯類為基礎(chǔ)的聯(lián)合治療方案[10]。CRKP對碳青霉烯類抗生素耐藥程度不一，當碳青霉烯類抗生素對CRKP的MIC≤8 mg/L時，含碳青霉烯類的兩藥或三藥聯(lián)合方案（如碳青霉烯類聯(lián)合氨基糖苷類、替加環(huán)素、多黏菌素或磷霉素）采用大劑量、長時間輸注使PK/PD達到可接受的藥物暴露水平，也可以達到藥效學(xué)目標[11]。

CRKP感染聯(lián)合用藥方案可能使重癥感染患者有更多獲益。有專家共識指出，多種體外具有協(xié)同或相加作用的抗菌藥物聯(lián)合，可快速控制感染和減少耐藥的發(fā)生，可適當降低多黏菌素等毒性較高藥物的劑量，以及減少其不良反應(yīng)[10]。如一項產(chǎn)碳青霉烯酶腸桿菌科細菌 （carbapenemase producingEnterobacteriaceae， CPE）血流感染患者死亡率回顧性隊列研究（INCREMENT），其納入2004—2013年10個國家26家三級醫(yī)院CPE導(dǎo)致血流感染437例，其中375例（86%）是肺炎克雷伯菌感染，產(chǎn)KPC型碳青霉烯酶最常見（329例），統(tǒng)計單藥治療組（黏菌素、美羅培南或亞胺培南、替加環(huán)素、氨基糖苷類、磷霉素等）和聯(lián)合治療組（替加環(huán)素聯(lián)合、黏菌素聯(lián)合、氨基糖苷類聯(lián)合、碳青霉烯類聯(lián)合、鏈霉素聯(lián)合等）30 d死亡率，結(jié)果顯示，與單藥治療組相比，聯(lián)合治療方案僅在INCREMENTAL-CPE死亡評分高分組（8～15分）減少了30 d死亡率，在低分組（0～7分）30 d死亡率無明顯下降，故推薦CPE重癥感染時使用聯(lián)合用藥方案[12]。然而，目前評估聯(lián)合用藥對CRKP感染有效性研究多為體外協(xié)同試驗和回顧性臨床研究，需要更多多中心大樣本前瞻隨機對照研究（randomized controlled study，RCT）結(jié)果支持此推論。

使用廣譜β內(nèi)酰胺類與β內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)方制劑是治療產(chǎn)廣譜β內(nèi)酰胺酶菌株感染的有效策略。老一代抑制劑，如他唑巴坦、舒巴坦和克拉維酸等，因無法抑制碳青霉烯酶對產(chǎn)KPC型碳青霉烯酶菌株，沒有抗菌活性[13]。而新一代非β內(nèi)酰胺環(huán)的β內(nèi)酰胺酶抑制劑，如阿維巴坦、韋博巴坦和雷利巴坦，對產(chǎn)KPC型碳青霉烯酶菌株具有抗菌活性。KPC和OXA-48類絲氨酸碳青霉烯酶可被阿維巴坦抑制，因此抗菌新藥頭孢他啶-阿維巴坦對產(chǎn)KPC和OXA-48類絲氨酸碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌具有抗菌活性，但對產(chǎn)金屬β內(nèi)酰胺酶菌株無抗菌活性[14]。目前處于臨床研究階段的亞胺培南-雷利巴坦和美羅培南-韋博巴坦[15]對產(chǎn)KPC型CPE具有抗菌活性，但對產(chǎn)金屬β內(nèi)酰胺酶和D類OXA-48類碳青霉烯酶菌株無抗菌活性。因此，實驗室可根據(jù)碳青霉烯酶與抗菌藥物間相互作用，如金屬β內(nèi)酰胺酶不能水解氨曲南，KPC型碳青霉烯酶的活性可被阿維巴坦、韋博巴坦或雷利巴坦抑制，青霉素酶和廣譜酶及ESBL可被克拉維酸抑制，開展聯(lián)合藥敏試驗為精準抗感染治療方案制定提供依據(jù)（表1）[16-17]。

表1 常見肺炎克雷伯菌耐藥相關(guān)碳青霉烯酶及治療藥物推薦[6， 8]

新型β內(nèi)酰胺類及其酶抑制劑復(fù)方制劑的療效評價也是抗感染臨床研究熱點。一項比較頭孢他啶-阿維巴坦和美羅培南-韋博巴坦治療效果與安全性的多中心、回顧性隊列研究指出，其研究對象為2015年2月—2018年10月接受頭孢他啶-阿維巴坦或美羅培南-韋博巴坦治療≥72 h的碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細菌（carbapenem-resistantEnterobacteriaceae，CRE）感染的成人患者，共納入131例（頭孢他啶-阿維巴坦組 105例；美羅培南-韋博巴坦組 26例）。其中，40%的患者有菌血癥，最常見的非血流感染為呼吸道感染，且兩組CRE主要致病菌均為肺炎克雷伯菌。兩組間臨床治愈率無顯著差異（62%對69%，P=0.49），而頭孢他啶-阿維巴坦組比美羅培南-韋博巴坦組患者接受聯(lián)合治療的頻率更高（61%對 15%，P＜0.01）。30 d和90 d的死亡率以及住院時間和ICU住院時間在兩組之間無差異，但在感染后90 d內(nèi)，14.3% 的頭孢他啶-阿維巴坦患者和11.5% 的美羅培南-韋博巴坦組患者CRE感染復(fù)發(fā)。頭孢他啶-阿維巴坦組15例患者中20%（3/15）在90 d內(nèi)分離菌出現(xiàn)耐藥性，但美羅培南-韋博巴坦組分離菌未觀察到耐藥性的出現(xiàn)。此研究支持把美羅培南-韋博巴坦納入CRE感染治療的首選藥物[18]。此外，近期也有專家共識指出，對腎功能正?；颊呙懒_培南-韋博巴坦以每8小時1次 2 g-2 g（美羅培南-韋博巴坦）靜脈滴注3 h為推薦劑量（低肌酐清除率需適應(yīng)調(diào)整）可應(yīng)用于急性腎盂腎炎在內(nèi)的復(fù)雜性尿路感染（cUTI）、復(fù)雜腹腔內(nèi)感染和醫(yī)院獲得性肺炎（包括呼吸機相關(guān)性肺炎）的治療[19]。

亞胺培南-雷利巴坦是新型碳青霉烯類與β內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)方制劑。其所含雷利巴坦是第二代β內(nèi)酰胺酶抑制劑，屬于二氮雜環(huán)辛烷類衍生物，雖具有與阿維巴坦相似的作用機制，但需要更多的分子去中和β內(nèi)酰胺酶。腸桿菌目中，除了摩根菌科成員摩根菌屬、變形菌屬和普羅維登西亞菌屬外，對亞胺培南-雷利巴坦也具有高的敏感率[9]。亞胺培南-雷利巴坦對產(chǎn)KPC菌株抗菌作用強，能夠克服外排泵上調(diào)介導(dǎo)的耐藥機制，但對產(chǎn)金屬β內(nèi)酰胺酶和OXA-48型絲氨酸碳青霉烯酶菌株的抗菌活性不強[20]。Lombardo等[21]2017—2021年收集13株頭孢他啶-阿維巴坦和/或美羅培南-韋博巴坦敏感性降低產(chǎn)KPC肺炎克雷伯菌（KPC-KP）臨床分離株檢測體外藥敏活性，有5株（38.5%）對頭孢他啶-阿維巴坦耐藥，3株（23.3%）對美羅培南-韋博巴坦耐藥，但對亞胺培南-雷利巴坦具有較好的敏感率（84.6%，11/13）。所有耐頭孢他啶-阿維巴坦（5/5）或耐美羅培南-韋博巴坦（3/3）的KPC-KP均對亞胺培南-雷利巴坦敏感，MIC50分別為0.25 mg/L（IQR為0.125～1 mg/L）和1 mg/L（IQR為0.5～2 mg/L）[21]。此研究雖樣本有限，但結(jié)果顯示亞胺培南-雷利巴坦對耐頭孢他啶-阿維巴坦或美羅培南-韋博巴坦菌株有潛在的體外抗菌活性，需進一步大規(guī)模研究去探索亞胺培南-雷利巴坦治療KPC-KP的臨床療效。

氨曲南-阿維巴坦是單環(huán)類β內(nèi)酰胺類藥物與β內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)方制劑，其中氨曲南對金屬β內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定，但可被絲氨酸β內(nèi)酰胺酶如廣譜β內(nèi)酰胺酶、AmpC和KPC水解，而阿維巴坦可抑制A、C和一些D類β內(nèi)酰胺酶。因此，氨曲南與阿維巴坦聯(lián)合后對產(chǎn)A類、B類以及C類β內(nèi)酰胺酶的腸桿菌科細菌均顯示一定的抗菌活性[22]。目前，氨曲南-阿維巴坦的臨床安全性和有效性已完成驗證[23]，也有Ⅲ期臨床試驗正在進行中[24]，但此復(fù)方制劑目前還沒有得到上市批準。

新型抗菌藥物頭孢地爾有望成為CPE感染一線治療藥物。頭孢地爾是一種含鐵載體的頭孢菌素，與頭孢他啶或頭孢吡肟相比，它對β內(nèi)酰胺酶穩(wěn)定性好，并可與游離鐵結(jié)合，增加其在細菌周質(zhì)濃度[25]。它對產(chǎn)A、B、C及D類β內(nèi)酰胺酶菌株均有活性，對產(chǎn)KPC型碳青霉烯酶腸桿菌體外抗菌活性非劣效于頭孢他啶-阿維巴坦[26]。2019年被FDA批準用于治療cUTI，2020年被推薦為革蘭陰性菌所致醫(yī)院獲得性肺炎（HABP）與機械通氣相關(guān)細菌性肺炎（VABP）的治療藥物[27]。在一項比較頭孢地爾與已有最佳方案治療碳青霉烯類耐藥革蘭陰性菌引起的嚴重感染有效性和安全性評價（隨機、開放、多中心、Ⅲ期）臨床試驗中，共納入碳青霉烯類耐藥的革蘭陰性菌感染患者152例，2∶1比例分配至頭孢地爾組（101例）和最佳方案組（51例）。其中最常見的碳青霉烯類耐藥菌（carbapenem-resistant organisms，CRO）為鮑曼不動桿菌54株（46%）、肺炎克雷伯菌39株（33%）和銅綠假單胞菌22株（19%）。最佳治療方案由研究者在隨機化前預(yù)先指定，最多由三種藥物組成，對于肺炎或血流感染或敗血癥患者，頭孢地爾治療可與一種輔助抗生素（不包括多黏菌素、頭孢菌素和碳青霉烯類）聯(lián)合使用。其中，醫(yī)院獲得性肺炎患者中頭孢地爾組獲得50%（20/40）的臨床治愈率，最佳方案組獲得53%（10/19）的臨床治愈率。對于血流感染或膿毒癥患者，頭孢地爾組43%（10/23）的患者，最佳方案組43%（6/14）的患者獲得臨床治愈。對于cUTI的患者，頭孢地爾組53%（9/17）的患者，最佳方案組20%（1/5）的患者實現(xiàn)了微生物清除。表明在這一耐碳青霉烯類革蘭陰性菌感染的患者群體中，頭孢地爾的臨床和微生物學(xué)療效與最佳方案相似[28]。此研究結(jié)果支持頭孢地爾成為新的一種CRO感染治療選擇。然而，小樣本量和異質(zhì)性患者人群限制了分層隨機化統(tǒng)計，增加了基線因素不平衡的可能性，需更大樣本量的臨床研究去證實頭孢地爾在CRO感染治療中的地位。

普拉佐米星（plazomicin）是一種半合成的氨基糖苷類抗菌藥物，來自慶大霉素脫氫類似物（sisomicin），與其他氨基糖苷類類似，但對氨基糖苷類修飾酶（AME）穩(wěn)定[29]。希臘一項全國性研究顯示，普拉佐米星對產(chǎn)KPC、NDM和OXA-48型肺炎克雷伯菌敏感率分別為84.5%、100%和91.7%，相較于臨床常用慶大霉素、阿米卡星、妥布霉素等氨基糖苷類顯示了更強的體外抑制活性（不論是否產(chǎn)生AME）[30]。一項對抗耐藥腸桿菌科細菌多中心、隨機、開放臨床試驗中（CARE，ClinicalTrials.gov number， NCT01970371），對嚴重CRE血流感染或醫(yī)院獲得性肺炎（包含呼吸機相關(guān)性細菌性肺炎）患者進行了普拉佐米星與黏菌素療效比較，主要終點是28 d全因死亡率和重大疾病相關(guān)并發(fā)癥。37例CRE感染患者接受普拉佐米星或黏菌素（與美羅培南或替加環(huán)素聯(lián)合）治療7～14 d。其中，普拉佐米星組24%（4/17）的患者發(fā)生主要終點，黏菌素組50%（10/20）的患者發(fā)生了主要終點。普拉佐米星組的嚴重不良事件發(fā)生率低于黏菌素組[50%（9/18）對81%（17/21）]。此外，普拉佐米星組血清肌酐升高（≥0.5 mg/dL）比例明顯低于黏菌素組[16.7%（2/12）對50%（8/16） ][31]。然而，目前尚缺乏大規(guī)模臨床前瞻隨機對照研究去評估普拉佐米星在CRE感染治療中的安全性和有效性。

3 總結(jié)

具有高耐藥、高死亡率的CRKP全球傳播，以及有限的治療選擇，使CRKP感染成為了重大衛(wèi)生保健問題。近幾十年來，多種抗CRKP感染單藥或聯(lián)合用藥方案在臨床中不斷實踐，同時也有很多新型抗菌藥物被開發(fā)并批準用于臨床。依據(jù)分離菌株藥物敏感性、碳青霉烯酶分型、感染部位和藥物PK/PD特征及疾病嚴重程度與合并癥選擇單藥或聯(lián)合用藥成為了CRKP感染個體化精準治療的關(guān)鍵。雖大部分觀察性及分析性臨床研究結(jié)論支持CRKP感染聯(lián)合治療方案，部分學(xué)者認為單一用藥也可取得較好的治療效果，聯(lián)合用藥加速了耐藥菌株的進化與傳播[7]。不同藥物及不同聯(lián)合治療方案在臨床療效、抗菌譜和不良反應(yīng)等方面均有差異?，F(xiàn)有可供選擇的抗菌藥物相關(guān)研究多為體外協(xié)同試驗和回顧性臨床研究，不同藥物及不同聯(lián)合治療方案在臨床療效、抗菌譜和不良反應(yīng)等方面均顯示出明顯差異[32]，尚缺乏大規(guī)模臨床前瞻隨機對照研究結(jié)果去評估其安全性和有效性。