多黏菌素B联合抗感染治疗的研究进展

吕益飞，钱 倩，戴山林，孙文逵

（1南京医科大学第一附属医院呼吸与危重症医学科，江苏 南京210029；2溧阳市人民医院消化科，江苏溧阳213300；3东南大学附属南京市胸科医院，江苏南京210029）

0 引言

近年来，由于抗菌药物的不合理应用，对喹诺酮类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、碳青霉烯类药物多重耐药（multiple drug resistance，MDR）革兰阴性菌比例逐年上升。相关严重感染患者不断增多，是目前患者感染控制不佳的重要原因［1］。以多黏菌素B（polymyxin B）为代表的多黏菌素作为治疗多重耐药革兰阴性菌所致感染的最后一道防线，再次得到广泛关注并应用于临床。多黏菌素B是一种环肽类抗生素，在19世纪中期从多粘芽孢杆菌的代谢产物中分离而发现。在早期临床应用过程中，由于其严重的肾毒性及神经毒性，而逐渐被兴起的氨基糖苷类药物取代［2］。随着多重耐药革兰氏阴性菌比例逐年上升，促使临床上对以多黏菌素B为代表的多黏菌素重新认识和再评价。随着多黏菌素在临床广泛应用，相关耐药也时有报道［3-4］。单一使用多黏菌素疗效不佳，且易诱导耐药。在应对MDR细菌上，联合使用抗感染药物感染，起到相加或协同作用，提高临床治疗成功率，减少多黏菌素B耐药的产生。本文就多黏菌素B的药理学特点及以多黏菌素B为基础联合用药抗感染治疗研究进展进行综述。

1 药理特点

多黏菌素主要可分为A、B、C、D和E五类，目前仅有多黏菌素B和多黏菌素E应用于临床。多黏菌素B和多黏菌素E的抗菌谱及抗菌机制十分相似，但抗菌活性与药物代谢动力学存在差异［5］。多黏菌素B为窄谱抗生素，主要由多黏菌素B1、B2、B3和异亮氨酸（Ile）-B1组成，其抗菌谱包括绝大多数革兰氏阴性菌［6］。另外，革兰氏阳性菌、真菌、厌氧菌以及包括淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌在内的部分革兰氏阴性球菌等对其天然耐药。多黏菌素B多应用于多重耐药革兰氏阴性杆菌引起的严重感染。早期由于其不可预测的肾毒性和神经毒性，在临床上使用受到诸多限制。

多黏菌素B的抗菌机制主要通过其聚阳离子环与革兰阴性菌细胞外膜上的脂蛋白相结合，导致细胞外膜通透性增加，膜膨胀结构扭曲变形，然后以“自发摄取”机制透过外膜，导致细胞膜磷脂双层不完整，通透性增加，胞内嘧啶、嘌呤等重要物质外漏而起到杀菌作用［7］。多黏菌素B为浓度依赖型杀菌抗生素，具有中度抗生素后效应。多黏菌素B以其活性形式包括静脉、雾化给药及局部用药在内的胃肠外途径使用，使用后直接具有抗菌活性，无需在体内外进行转化。Manchandani等［8］研究提示多黏菌素B主要经以胆汁排泄为主的非肾脏途径排泄。Sandri等［9］研究显示，临床上应用多黏菌素B应以患者的体质量为用药参数，调整用药剂量，使药物在体内分布更均匀，以达到控制感染的目的。多黏菌素B主要引起肾损害和神经损害，并以肾损害多见，常表现为内生肌酐清除率降低、尿素氮增加和少尿、蛋白尿等，甚至出现急性肾小管坏死，在停药后多黏菌素B引起的肾损害大多是可逆的［10］。其引起肾损害的机制可能主要是肾小管细胞摄取多黏菌素B，促使细胞内浓度增加诱导起始凋亡蛋白酶的活化，最终导致细胞凋亡。Aqqarwal等［11］在一项前瞻性研究中比较在高剂量黏菌素和多黏菌素B给药下，患者中肾毒性的发生趋势，结果显示黏菌素日剂量≥300 mg时与肾毒性显著相关，年龄或BMI与黏菌素肾毒性无关，且目前推荐剂量的黏菌素比多黏菌素B明显更具肾毒性，大多数情况下黏菌素与多黏菌素B引起的肾损伤均是可逆的。Okoduwar等［12］在一项多中心回顾性研究中发现，与每日两次给药相比，每日一次给药发生急性肾损伤更常见，故从安全性角度考虑每日两次给药较每日一次给药更为安全。多黏菌素B的神经损害的发生率远小于其肾损害，静脉或脑室内应用多黏菌素B后，出现的神经毒性临床多表现为感觉异常，可出现面部、肢体麻木，严重时神经肌肉阻滞导致呼吸肌麻痹。多黏菌素B引起的神经损害症状通常是轻微且可逆的，一般早期发现，停药后症状即可消失［13］。在危重症患者中，由于镇静剂和机械通气的使用，多黏菌素B导致神经损害常常被掩盖，不易被临床医师发现。

2 多黏菌素B联合用药研究进展

近年来，由于抗生素的广泛使用，多重耐药菌比例明显上升，甚至出现除对多黏菌素及替加环素敏感外对其余抗菌药物均耐药的广泛耐药（extensively drug resistant，XDR）菌。 2016年，我国 CHINET细菌耐药性监测［14］显示，铜绿假单胞菌对多黏菌素B敏感率＞99.5%，不动杆菌属（90.6%为鲍曼不动杆菌）对多黏菌素B敏感率＞93.5%。由于细菌异质性耐药的存在，临床上单一应用多黏菌素控制感染效果有限，同时存在诱导细菌耐药的可能性。许磊等［15］研究发现碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌对多黏菌素高度敏感，但其异质性耐药仍普遍存在。通过体外联合药敏研究发现，多黏菌素联合包括亚胺培南、美罗培南在内的碳青霉烯类等抗菌药物对异质性耐药的铜绿假单胞菌主要起协同及相加作用。以多黏菌素B为代表的多黏菌素联合用药对多重耐药菌具有更为显著的杀菌效果，并能进一步阻止细菌由异质性耐药发展为耐药。2015年《多重耐药菌医院感染预防与控制中国专家共识》［16］中对多重耐药不动杆菌及铜绿假单胞菌感染均推荐应用多黏菌素。同样在《广泛耐药革兰阴性菌感染的实验诊断、抗菌治疗及医院感染控制：中国专家共识》［17］中对于泛耐药肠杆菌、泛耐药铜绿假单胞菌或泛耐药鲍曼不动杆菌感染的治疗均推荐以多黏菌素为基础联合碳青霉烯类或替加环素的联合用药方案。

2.1 多黏菌素B联合用药治疗多耐药鲍曼不动杆菌感染鲍曼不动杆菌为非发酵革兰阴性杆菌，是导致医院院内感染的重要病原菌之一，多重耐药鲍曼不动杆菌（MDR Acinetobacter baumannii，MDR-Ab） 引起的如呼吸道感染、泌尿系感染、继发性脑膜炎和呼吸机相关性肺炎等重症感染已成为临床抗感染的巨大挑战。

在体外药敏试验中，多黏菌素B能迅速杀灭大部分多重耐药革兰氏阴性杆菌，如鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌等。多黏菌素B联合其他药物不仅起到协同杀菌作用，甚至对一些耐药菌也能起到良好的杀菌作用。Landman等［18］通过体外药敏研究发现多重耐药鲍曼不动杆菌菌株对单用亚胺培南、利福平、阿奇霉素耐药，但多黏菌素B联合利福平对部分鲍曼不动杆菌具有协同作用，且尚有一部分具有叠加作用。Manikal等［19］应用棋盘法研究多黏菌素B联合阿奇霉素或利福平对鲍曼不动杆菌的杀菌作用发现，多黏菌素B联合浓度为4 mg／L的阿奇霉素对绝大部分多重耐药鲍曼不动杆菌甚至包括一小部分对多黏菌素耐药在内的菌株均具有协同作用。多黏菌素B联合浓度为1 mg／L的利福平对50%的菌株具有协同作用，其余具有相加作用。多黏菌素B联合利福平及亚胺培南对所有菌株具有明显的协同作用。刘立凡等［20］通过体外联合应用多黏菌素B与亚胺培南后，多黏菌素B与亚胺培南对泛耐药鲍曼不动杆菌的MIC均显著下降，具有明显协同作用。Zhang等［21］通过研究米诺环素和多黏菌素B对泛耐药鲍曼不动杆菌抗菌活性时，发现多黏菌素B联合米诺环素时每种药物的MIC均降低。同样Bowers等［22］通过体外药敏实验和建立小鼠中性粒细胞肺炎模型评价多黏菌素B联合米诺环素对1株实验室和3株临床分离的多耐药鲍曼不动杆菌体内外抗菌活性。研究发现与米诺环素和多黏菌素B单药相比，米诺环素联合多黏菌素B不仅使24 h肺组织细菌负荷显著降低，同时联合用药还延长感染了米诺环素敏感菌株动物的存活时间。对于因MDR-Ab或铜绿假单胞菌所致的严重感染，多黏菌素B联合利福平或碳青霉烯类药物能够显著控制感染，降低死亡率。Urban等［23］也研究了多黏菌素B、多利培南和利福平三药联合对20株泛耐药鲍曼不动杆菌的体外抗菌活性，以24 h内菌落浓度下降3log10CFU／mL以上表明具有杀菌作用，结果显示多黏菌素B联合多尼培南及利福平均以1／4MIC浓度用药后在24 h内可使所有泛耐药鲍曼不动杆菌菌株浓度下降3log10CFU／mL以上，提示三药联合具有明显杀菌作用。Kim等［24］通过微量肉汤稀释法测定环吡酮胺联合多黏菌素B对多黏菌素B敏感但对耐环吡酮胺的鲍曼不动杆菌及大肠杆菌的药物分数抑菌浓度指数（fractional inhibitory concentration index， FICI）。 FICI＜0.5 时提示有协同作用；FICI在0.5～1.0之间提示部分协同；FICI＞1.0，提示无协同作用。 研究［24］发现将环吡酮胺浓度波动在3.12～12.5 μg／mL时，多黏菌素 B的MIC 值下降3／4～5／6，鲍曼不动杆菌 FICI值波动于0.375～0.5，大肠杆菌 FICI值波动于 0.25～0.5，研究结果提示，环吡酮胺可能增强多黏菌素B对多重耐药鲍曼不动杆菌的抗菌活性。Hagihara等［25］研究多黏菌素B和替加环素单药及二者联用对4株临床分离的多耐药鲍曼不动杆菌的体外药效学，测定多重耐药鲍曼不动杆菌在药物中暴露24 h的细菌密度变化（△log10CFU／mL）和细菌杀灭-再生长曲线下面积（the area under the bacterial killing and regrowth curve，AUBC）的变化，结果显示相较于单用多黏菌素B和替加环素，多黏菌素B与替加环素联合使用后log10CFU／mL和AUBC均下降明显，表明多黏菌素B联合替加环素在体外具有良好的抗菌作用。Lenhard等［26］建立中空纤维模型，将单用美罗培南从2 g q8h逐步增至8 g q8h，与联用多黏菌素B（2.22 mg／kg）相较发现美罗培南4g q8h与多黏菌素B联用时24 h菌落数较单用美罗培南下降明显，且144 h后恢复生长，大剂量美罗培南（8g q8h）与多黏菌素B联用可清除细菌，并且细菌不恢复生长。大多数体外实验表明相较于单药，多黏菌素B联合碳青霉烯类、利福平及替加环素等药物对多耐药鲍曼不动杆菌具有更显著的杀菌效果。

2.2 多黏菌素B联合其他药物治疗多重耐药铜绿假单胞菌感染铜绿假单胞菌（pseudomonas aeruginosa，PA）分布广泛，致病力弱，易产生耐药性。由于喹诺酮类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、碳青霉烯类等多种抗菌药物的广泛应用，铜绿假单胞菌在非发酵细菌中的分离率明显上升，其耐药性不断增强，出现了MDR菌株，甚至产生对除多黏菌素外均耐药的泛耐药菌株（pandrug resance PDR），此类细菌是引起多脏器和多系统重症感染的重要病原菌，给临床治疗带来了巨大挑战。

余美玲［27］通过研究多黏菌素B与美罗培南联合应用对PDR-PA体外抗菌活性的有效性发现多黏菌素B联合美罗培南后，多黏菌素B及美罗培南对泛耐药铜绿假单胞菌的MIC均下降明显，60%菌株的FICI波动在0～0.5；30%菌株的FICI波动在0.5～1.0；剩余菌株的FICI波动在1.0～2.0；无菌株的FICI＞2。研究［28］显示多黏菌素B联合美罗培南两药后，具有协同作用及相加作用，但是并不具备拮抗作用。Lim等［29］通过时间-杀菌曲线评价组合多黏菌素B、阿米卡星、美罗培南或利福平对PDR-PA的抗菌活性。结果显示在22株PDR-PA中，单用每种药物均未能杀灭泛耐药铜绿假单胞菌，但是美罗培南联合多黏菌素B、阿米卡星联合美罗培南、阿米卡星联合利福平和多黏菌素B联合阿米卡星分别有8例（36.4%）、3例（13.6%）、1例（4.5%）和6例（27，3%）具有杀菌作用；其中10株任意两药联和均未起到杀菌作用，相较于多黏菌素B联合阿米卡星及美罗培南（杀菌率6／10），多黏菌素B联合阿米卡星及利福平（杀菌率 7／10）具有更高的杀菌率。 Walsh 等［30］将磷霉素分别联合多黏菌素B、妥布霉素及环丙沙星使用后发现在81例中，多黏菌素B和妥布霉素分别有54例（67%）和49例（60%）具有协同或相加作用，磷霉素联合多黏菌素B能明显降低耐磷霉素铜绿假单胞菌的细菌率。Lin等［31］在体外实验中发现多黏菌素B联合恩诺沙星对铜绿假单胞菌具有协同抗菌作用，同时对铜绿假单胞菌12196进行体外一室模型（in vitro one-compartment model， IVM）和中空纤维感染模型（hollow-fiber infection model，HFIM）实验发现单一应用多黏菌素B或恩诺沙星对所有铜绿假单胞菌分离株无效，而多黏菌素B与恩诺沙星组合对铜绿假单胞菌具有协同作用，群体分析图表明该组合抑制了铜绿假单胞菌12196中多黏菌素抗性的出现。然而Wilhelm等［32］通过时间杀灭试验评估亚胺培南联合阿米卡星或多黏菌素B对6种耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌的抗菌活性。相较于与阿米卡星联合对两种分离株具有协同作用，与多黏菌素B联合则在两种分离株中发生协同作用和拮抗作用。可见在体外实验中碳青霉烯联合多黏菌素B的组合并非完全优于碳青霉烯类与其他类药物组合。Lin等［33］测定雾化吸入多黏菌素B后小鼠铜绿假单胞菌感染中性粒细胞肺炎模型中多黏菌素B的药效学及药动学指标变化，显示多黏菌素B能明显减轻肺部炎症，保护肺部细胞上皮完整性，同时多黏菌素B雾化吸入较静脉输注在肺组织内具有更高的药物浓度，起到更好的治疗作用，提示我们对于多重耐药铜绿假单胞菌的肺部感染并且静脉注射其他抗菌药物效果不佳时，通过联合雾化吸入多黏菌素B可能更易控制感染。

2.3 多黏菌素B联合其他药物治疗耐碳青霉烯类肺炎克雷伯杆菌（carbapenem-resistent Klebsiella pneumoniae，CRKP）感染肺炎克雷伯菌是常见革兰阴性杆菌，表面由黏性多糖构成的荚膜覆盖，人体上呼吸道和肠道均有分布，可引起肺炎、菌血症等严重感染，是院内获得性肺炎常见致病菌。CRKP的出现是导致重症感染患者高死亡率的重要原因之一。Bulman等［34］通过测定多黏菌素B和磷霉素对产碳青霉烯酶肺炎克雷伯杆菌（carbapenemase-producing K.pneumoniae，KPC-K.p）的杀菌作用研究显示，多黏菌素B及磷霉素单药对KPC-K.p 9A（多黏菌素B MIC：0.5 mg／L，磷霉素 MIC：≤8 mg／L）在 3 h 内杀菌＞3log10CFU／mL，但在 48 h内出现菌株再生和耐药菌株增殖。多黏菌素B联合磷霉素后杀菌＞6log10CFU／mL，同时有效阻止耐多黏菌素B和磷霉素菌株的繁殖。对于具有较高磷霉素MIC（多黏菌素 B MIC：0.5 mg／L，磷霉素 MIC：32 g／L）的分离株KPC-K.p 24A，多黏菌素B联合磷霉素在1 h内杀菌＞6log10CFU／mL，以上研究提示多黏菌素B联合磷霉素具有明显的杀菌作用，并能进一步阻止多黏菌素耐药菌株的产生。Barth等［35］评估多黏菌素B分别联合亚胺培南、美罗培南及替加环素对具有高MIC的产KPC-2型肺炎克雷伯杆菌的体外抗菌活性，发现多黏菌素联合碳青霉烯类抗生素尤其是美罗培南使用时，对于肺炎克雷伯杆菌的杀菌效果非常明显。吴正海等［36］研究发现多黏菌素B分别与美罗培南、利福平联合用药对大部分耐碳青霉烯类肺炎克雷伯杆菌有协同或相加作用，不存在无关和拮抗作用；Toledo等［37］通过建立产KPC-2型CRKP感染小鼠模型研究多黏菌素B联合用药的治疗效果，结果显示，多黏菌素 B（MIC 0.5 μg／mL）分别与替加环素（MIC 1 g／mL）、美罗培南（MIC 32 g／mL）联合应用治疗时小鼠存活率均为100%，而替加环素、美罗培南单药治疗时存活率均为40%，安慰剂组存活率为20%，提示多黏菌素B联合替加环素或美罗培南能显著提高小鼠存活率。Dipe等［38］建立 HFIM模拟临床多黏菌素B（2.5 mg／kg负荷剂量作为2 h输注，随后1.5 mg／kg q12 h作为2 h输注）及注射用磷霉素（ZTI-01，6g q6 h作为1 h或3 h输注）的使用剂量，并进行群体菌落分析（PAP）和MIC测试以评估耐药性的出现。多黏菌素B或磷霉素单药治疗KPC-K.p无效，多黏菌素B联合磷霉素1 h输注显示持续4 h的杀菌活性，并且在144 h以后检测不到集落计数。多黏菌素B联合磷霉素3 h输注在4 h后显示出杀菌活性，并且在144 h后再生长，群体菌落分析显示在120 h后出现耐药菌株，实验表明多黏菌素B联合磷霉素1 h输注对于产碳青霉烯类肺炎克雷伯菌具有良好的杀菌作用，并能抑制耐药菌株的出现。Huang等［39］研究体外使用多黏菌素B和米诺环素对产碳青霉烯酶肺炎克雷伯杆菌（多黏菌素 B MIC≤0.5 mg／L，米诺环素 MIC 2～32 mg／L）的抗菌活性发现，多黏菌素B单用时对多黏菌素B敏感的KPC-K.p杀菌效果明显，但24 h后出现菌株再生，随着浓度的上升，菌株再生长的时间可延长，米诺环素单用时KPC-K.p无明显下降，研究表示无论米诺环素MIC高低，多黏菌素B联合米诺环素对产KPC的肺炎克雷伯菌的药效学活性取决于对多黏菌素B的敏感性。Zusman等［40］进行的一项回顾性研究发现，多黏菌素和碳青霉烯类药物联合使用治疗CRKP时总协同率高达44%，多黏菌素B的协同率为64%，而黏菌素的协同率为40%，结果提示多黏菌素B与碳青霉烯类药物联合使用有更好的协同效应。大多数体内外实验表明多黏菌素B联合碳青霉烯类、替加环素、磷霉素等其他抗菌药物不仅具有更为显著的杀菌活性，同时能进一步抑制耐药菌的出现。

3 总结

随着多重耐药革兰阴性菌的不断出现，多黏菌素B对此类细菌具有良好的抗菌作用，临床上为有效控制感染的同时防止耐药菌的产生，多采用联合用药方案以期达到更佳治疗效果。目前关于多黏菌素B的药效学、药代学及毒理学机制尚不明确，基于多黏菌素B的联合用药方面的研究更为缺乏，需更深入研究多黏菌素B的药理学特点及联合用药的可行性与安全性。本文基于多黏菌素B的联合用药进行综述发现，多黏菌素B联合用药方案目前多为体外研究，体内研究开展甚少，临床上用药剂量及疗程尚未有统一标准。用药途径包括静脉注射、雾化吸入、局部外用等多种方式。联合方案的选择、剂量及疗程多取决于临床医生的实践经验，多黏菌素B在联合用药后其肾毒性、神经毒性等是否增加，患者是否耐受，能否有效控制感染均未有大规模的临床数据或循证学依据。尚需更多的临床研究以制定多黏菌素B联合用药的方案，明确用药途径，完善用药剂量及确定疗程。

目前对于多重耐药菌感染，指南多推荐以多黏菌素B为代表的多黏菌素联合碳青霉烯类抗生素的用药方案，但在实际临床应用中应明确感染类型及严重程度，根据细菌培养及药敏实验，考虑联合用药方案。其次根据感染部位考虑用药途径，对于不易控制的局部感染，局部用药可能效果更为显著，并以患者体质量为用药参数，调整用药剂量。同时应充分考虑患者年龄及肝肾功能等在内的诸多因素，避免联合应用氨基糖苷类、两性霉素B等具有明显肾毒性的抗菌药物，在充分权衡利弊后选择最佳用药方案。