多黏菌素联合其他抗菌药物治疗耐药鲍曼不动杆菌感染的研究进展

2019-01-06 16:20李天萌夏雨
中国感染与化疗杂志 2019年4期
关键词:美罗培南鲍曼利福平

李天萌, 夏雨

作者单位:1. 北京大学第一医院临床药理研究所,北京 100191;2. 中日友好医院呼吸中心呼吸与危重症医学科二部临床微生物与感染实验室。

鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)属不发酵糖革兰阴性杆菌,广泛存在于病房内各种物体表面[1],已成为医院感染的主要病原体之一,是导致免疫低下患者脓毒症(sepsis)和呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)的主要原因,特别是在重症监护病房(intensive care unit,ICU)[2-3]。近年来,关于泛耐药鲍曼不动杆菌(extensively drug-resistantAcinetobacter baumannii,XDRAB)或多重耐药鲍曼不动杆菌(multidrug-resistantAcinetobacter baumannii,MDRAB)感染的报道不断增加,甚至出现全耐药鲍曼不动杆菌(pan drug-resistantAcinetobacter baumannii,PDRAB),这使鲍曼不动杆菌感染的治疗变得更加棘手。多黏菌素类抗生素曾因其高肾毒性而被放弃,MDRAB的出现迫使临床医师重新使用多黏菌素[4]。为了应对多黏菌素敏感性的下降,临床医师可能会简单增加多黏菌素的剂量以尽可能地杀灭细菌,这样不仅促使耐多黏菌素菌株的产生,还可能增加多黏菌素的毒性风险[5]。为了改善多黏菌素治疗的临床效果,以多黏菌素为基础的抗菌药物组合使用方法的研究越来越多。

1 体外试验与动物模型

1.1 多黏菌素联合碳青霉烯类抗生素

多宗体外研究表明,多黏菌素与碳青霉烯类抗生素联合应用具有显著的协同作用[6];时间杀伤试验的荟萃分析表明多黏菌素B联合美罗培南的协同率可达98.3% (95%CI: 83.7%~100%)[7]。黏菌素最低抑菌浓度(MIC)在单药使用时显著高于联合用药,分别是联合美罗培南或亚胺培南时的2.6倍或2.8倍,联合用药可以抑制细菌再生长[8]。黏菌素与多利培南联合应用在体外试验中也表现出明显的协同作用,协同率为89%,而舒巴坦的加入可以增强黏菌素联合多利培南对于XDRAB的抗菌活性(P=0.04),包括黏菌素联合多利培南治疗无效的反复感染的分离株[9]。Lenhard等[10]对3株多黏菌素B敏感的耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistantAcinetobacter baumannii,CRAB)进行中空纤维感染模型(hollow-fibre infection model,HFIM)试验,在不同美罗培南MIC情况下,高剂量(2~8 g,1次/8 h)美罗培南联合多黏菌素B对CRAB具有良好的杀菌效果,但如此高剂量的美罗培南的安全性和耐受性尚需验证。在治疗XDRAB导致的小鼠腿部感染时,联合应用黏菌素(20 mg/kg,1次/8 h)与美罗培南(200 mg/kg,1次/8 h)同样具有明显协同作用,但当美罗培南MIC≥64 mg/L时,美罗培南的加入不能显著增强黏菌素的抗菌作用[11]。

1.2 多黏菌素联合利福平

当黏菌素与利福平联用时,78.08%表现出协同或部分协同作用,21.92%表现出累加作用,利福平的MIC50、MIC90从单用时的4 mg/L和8 mg/L分别下降至1 mg/L和2 mg/L,并且其累积抑菌率曲线(cumulative inhibition ratios,CIR)明显左移[12]。Mohammadi等[13]对17个关于黏菌素与利福平协同作用的体外研究进行荟萃分析,63%显示出协同作用,7%部分协同,3%累加作用,14%无相互作用,未发现拮抗作用。Fan等[11]发现联合应用黏菌素(20 mg/kg,1次/8 h)与利福平(25 mg/kg,1次/6 h)治疗XDRAB导致的小鼠腿部感染具有明显协同作用,协同率达100%。此外,有研究者发现黏菌素与利福平联用可以完全抑制黏菌素耐药鲍曼不动杆菌(colistin-resistantAcinetobacter baumannii,CoRAB)的生长,并显著降低黏菌素对其防突变浓度(mutant prevention concentration ,MPC),这或许可以成为一种预防黏菌素耐药亚群出现的方法[14]。

1.3 多黏菌素联合四环素类

低剂量的黏菌素与米诺环素联用也可以达到很好的抗菌效果,在时间杀伤试验中应用1/2 MIC(0.25或0.125 mg/L)的黏菌素时,抗菌作用微弱,但当1/2 MIC(0.25或0.125 mg/L)的黏菌素与米诺环素(1 mg/L)联用时,2~6 h即可杀灭所有菌株[15]。Hagihara等[16]通过体外药效学模型模拟多黏菌素B(1 mg/kg,1次/12 h)联合替加环素(100和200 mg,1次/12 h)在人体中对CRAB的抗菌作用,多黏菌素B与替加环素(200 mg,1次/12 h)联用时可减少细菌数(3.31±0.71) log10CFU/ mL,具有明显的协同或累加作用(P<0.001),但与替加环素(100 mg,1次/12 h)联用时只减少细菌数(2.45±1.00)log10CFU/mL,与单用无显著差异(P=0.370)。这提示多黏菌素B与替加环素联用时可能需要足够高的替加环素剂量才能达到较好的抗菌效果。在另一研究中,黏菌素(1.25 mg/ kg,1次/6 h)联合替加环素(10 mg/ kg,1次/12 h)对于大鼠XDRAB肺部感染并没有显著协同作用[17]。黏菌素(10 mg/ kg)与米诺环素(50 mg/kg)联合治疗小鼠肺部感染时表现出显著协同作用,7 d生存率提高40%~50%(P<0.05),但在细菌生物膜形成试验中黏菌素(0.5 mg/L)与米诺环素(16 mg/ L)联用与单药相比无显著差异[18]。

1.4 多黏菌素联合糖肽类

联合应用黏菌素(1 mg/L)与替考拉宁(20 mg/L)在时间杀伤试验中展示出惊人的协同作用,与黏菌素单药使用相比细菌数减少超过8 log10CFU/mL[19]。多个体外研究显示黏菌素联合万古霉素、特拉万星或达托霉素同样表现出明显的协同作用[20-23]。小鼠腹腔注射仅对黏菌素敏感的鲍曼不动杆菌造成脓毒症,而后分别使用0.9%NaCl溶液、黏菌素、达托霉素、替考拉宁、黏菌素联合替考拉宁、黏菌素联合达托霉素治疗,72 h致死率分别为100%、50%、80%、80%、15%和10%[24]。另有研究发现黏菌素(2.5 mg/kg)联合替考拉宁(10 mg/kg)或万古霉素(10 mg/kg)或特拉万星(10 mg/L)均可使MDRAB感染的大蜡螟的生存率显著提高(P<0.05,P<0.001,P<0.001)[25-26]。值得注意的是,多黏菌素联合糖肽类抗生素可能会增加肾损害的风险。

1.5 多黏菌素联合其他抗菌药物

当黏菌素与磷霉素联合时,73.4%表现出协同或累加作用[27],而与西他沙星联合时,只有50%表现出协同或累加作用[28]。单用黏菌素在时间杀伤试验中可以快速杀灭XDRAB,但很快出现再生长;而单用氯霉素几乎无抗菌活性,黏菌素与氯霉素联合使用时表现出显著协同或累加作用,且有效抑制黏菌素耐药亚群的产生[29]。多黏菌素与喹诺酮类、氨基糖苷类、大环内酯类抗菌药物联合应用的研究较少,这些抗菌药物组合的抗菌作用如何仍需更多研究证实。

2 临床试验

一项回顾性队列研究评估多黏菌素B联合其他抗生素对于101例鲍曼不动杆菌或铜绿假单胞菌感染患者的治疗效果,联合治疗的30 d病死率(42.4%)显著低于多黏菌素B单药治疗(67.7%,P=0.03)[30]。Ceccarelli等[31]观察并记录了4例由黏菌素敏感MDRAB引起的脓毒症或VAP患儿的治疗过程,其中1例脓毒症患儿在静脉注射黏菌素(6 mg·kg-1·d-1,分3次注射)和利福平(10 mg·kg-1·d-1,分1次注射)后病情恶化,且出现肝毒性,随后停用利福平,改为黏菌素(6 mg·kg-1·d-1,分3 次注射)、美罗培南(60 mg·kg-1·d-1,分3次注射)和万古霉素(40 mg·kg-1·d-1,分3次注射)三药联合,病情迅速好转,无明显不良反应,且没有复发。随后又有3例由黏菌素敏感MDRAB引起的脓毒症或VAP患儿应用黏菌素、美罗培南和万古霉素三药联合治疗后迅速好转且未复发,同样没有出现明显不良反应。

然而,也有一些研究认为单药治疗对于耐药鲍曼不动杆菌感染效果更好。一个系统回顾和荟萃分析表明联合应用黏菌素与单用黏菌素的临床反应和28 d病死率无显著差异,但对于微生物学反应效果明显(OR=0.49, 95%CI:0.32~0.74,P=0.000 9),而且肾毒性的发生率显著降低(OR=1.66,95%CI:0.99~2.78,P=0.05)[32]。Dickstein等[33]研究发现对于CoRAB感染,黏菌素单药治疗比黏菌素联合美罗培南治疗临床预后更好。Amat等[34]研究认为高剂量黏菌素与常规剂量替加环素联合治疗与CRAB导致的感染患者30 d病死率降低无明显相关性。尽管体外研究显示多黏菌素和利福平联用具有明显协同作用,但Durante-Mangoni等[35]进行的多中心随机临床试验显示平均住院时间和病死率均无统计学差异,这可能与其给药剂量和给药方式有关。

3 小结与展望

多个体外研究和动物模型证明多黏菌素类抗生素联合碳青霉烯类、糖肽类、四环素类、利福平等抗菌药物对于耐药鲍曼不动杆菌具有协同杀菌作用。尽管大多数鲍曼不动杆菌对多黏菌素敏感,而联合应用抗菌药物对于多黏菌素耐药菌株同样具有协同作用。一个关于时间杀伤试验的荟萃分析表明多黏菌素与碳青霉烯类联合具有最好的协同作用(80.6%),其次是糖肽类(70.8%)、利福平(57.2%)和替加环素(41.6%)[36]。尽管体内、体外研究结果很有希望,但多黏菌素与其他抗菌药物联合疗法在临床应用中的有效性存在争议,仍然需要更多临床研究加以证实。

此外,还有其他联合用药方式具有很好的协同作用。体外试验表明头孢哌酮-舒巴坦联合利福平或替加环素对于MDRAB同样具有明显协同或累加作用[37],左氧氟沙星联合氨苄西林-舒巴坦协同率达90%,但左氧氟沙星联合替加环素则有50%表现出拮抗作用[38]。米诺环素联合阿米卡星或利福平对于MDRAB引起的小鼠肺炎具有良好疗效,病死率显著低于对照组[39]。

多黏菌素B和黏菌素都是环肽混合物,多达39和36种相似结构,不同厂家甚至同一厂家不同批次药品之间的差异都可能导致其抗菌活性的不同。多黏菌素类抗生素的毒性也是不容忽视的。黏菌素较多黏菌素B应用更加广泛,所以多数研究都是关于黏菌素的,但有研究发现黏菌素可能比多黏菌素B的肾毒性风险更高[5,40]。另外,时间杀伤试验使用菌落计数来评价其协同作用,而棋盘稀释试验、E试验等则通过MIC来评价其协同作用,评价标准的不同也会导致研究结果的不一致,不同研究之间的结果也难以比较。Jiang等[7]对56项美罗培南联合其他抗菌药物协同作用的体外研究进行荟萃分析,在时间杀伤试验中美罗培南与多黏菌素B联合表现出更强的协同作用,协同率为98.3%(95%CI:83.7%~100%),而在棋盘稀释试验中协同率仅为37.0% (95%CI:0~100%)。相对而言,棋盘稀释试验等方法得到的是静态结果,而时间杀伤试验得到的是一系列动态结果,因此时间杀伤试验的结果可能更加可靠。正因如此,我们需要标准化评价方法或者开发更好的动态试验方法来评价抗菌药物之间的协同作用以得到更加可靠的结果。

鲍曼不动杆菌的耐药情况日趋严峻,常规抗菌药物治疗无效的患者不得不考虑其他非常规治疗方法。纳米银颗粒(AgNPs)具有广谱抗菌作用, Wan等[41]研究发现2.5 mg/L的AgNPs可以有效抑制鲍曼不动杆菌的生长,当AgNPs与多黏菌素B或利福平联合应用表现出明显的协同或累加作用(P<0.5),并且AgNPs(2 mg/kg)与多黏菌素B(10 μg/kg)联合应用可以使鲍曼不动杆菌感染腹膜炎小鼠的存活率提高60%。Cha等[42]通过噬菌体鸡尾酒疗法治疗小鼠MDRAB感染,7 d存活率相比对照组提高2.3倍。1例MDRAB感染的糖尿病合并坏死性胰腺炎患者在多种抗生素治疗无效后使用噬菌体鸡尾酒疗法治疗成功[43]。多个研究发现使用AgNPs、噬菌体、黄芩[44]、螺内酯[45]、米托坦[46-47]等药物对于MDRAB具有较好的抗菌作用,这可能为MDRAB感染提供新的治疗策 略。

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