馬思靜, 楊 帆
多黏菌素屬多肽類抗生素,臨床常用靜脈劑型為多黏菌素E甲磺酸鹽(以下簡稱“多黏菌素E”)和多黏菌素B硫酸鹽(以下簡稱“多黏菌素B”),二者抗菌譜、抗菌活性基本相似,均為針對(duì)多重耐藥革蘭陰性菌的窄譜抗生素[1]。多黏菌素E為前體藥物,需在腎內(nèi)轉(zhuǎn)化為黏菌素,起效較慢,而多黏菌素B為活性藥[2],可直接發(fā)揮作用。多黏菌素可致腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重不良反應(yīng),使其臨床應(yīng)用受到很大限制,亦是其一度幾乎被棄用的重要原因。近年來,隨著耐藥形勢的日益嚴(yán)峻,多黏菌素臨床價(jià)值凸現(xiàn),已成為治療廣泛耐藥革蘭陰性菌(腸桿菌科細(xì)菌、銅綠假單胞菌和鮑曼不動(dòng)桿菌)感染的重要選擇[1]。隨著多黏菌素的臨床應(yīng)用和相關(guān)研究增多,對(duì)其所致不良反應(yīng)有了更多了解。
腎毒性是多黏菌素最常見的不良反應(yīng),主要表現(xiàn)為急性腎損傷(血清肌酐、尿素氮升高)、血尿、少尿、蛋白尿,大多數(shù)患者為輕中度腎損,通常在給藥4 d后出現(xiàn),停藥可逆轉(zhuǎn),但相關(guān)癥狀仍可持續(xù)1~2周,少數(shù)嚴(yán)重患者可出現(xiàn)急性腎衰竭、電解質(zhì)紊亂(低鉀、低鈣、低鈉等),需要進(jìn)行腎臟替代治療[3]。
多黏菌素E腎損害的總體發(fā)生率約在30%~50%[2]。ICU重癥患者腎損害發(fā)生率約為40%(111/279)[4],新生兒及兒童中發(fā)生率較低,僅占2.8%(10/355)[5],可能與重癥兒童臨床給藥劑量較推薦劑量及成人給藥劑量偏小有關(guān)。西班牙一項(xiàng)研究提示,隨著療程增加,該藥腎損害風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加,25.5%(26/102)患者用藥7 d內(nèi)出現(xiàn)腎損害,49%(50/102)患者用藥結(jié)束時(shí)發(fā)生藥物相關(guān)性腎損傷[6-7]。以色列一項(xiàng)納入200例多黏菌素E使用者的前瞻性研究顯示,第1、2、4周出現(xiàn)腎損害的比率分別可達(dá)15.5%、15.1 %、10.2%[8]。與上述報(bào)道多黏菌素E腎損害發(fā)生率30%~50%相比,多黏菌素B目前報(bào)道的腎損害發(fā)生率稍低,約在20%~45%。2014年一項(xiàng)巴西的回顧性分析腎損害發(fā)生率為20.8%(20/96)[9],而2015年美國的多中心回顧性研究報(bào)道其發(fā)生率為45.8%(88/192)[10]。多黏菌素E與多黏菌素B在造成急性腎損傷方面存在顯著差異。目前4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化分級(jí)的臨床觀察研究(3項(xiàng)RIFLE分級(jí)[11-13]、1項(xiàng)AKIN分級(jí)[9])均認(rèn)為多黏菌素E造成急性腎損傷總體發(fā)生率高于多黏菌素B。Vardakas等[14]通過薈萃分析發(fā)現(xiàn)多黏菌素E的總體腎損風(fēng)險(xiǎn)大于多黏菌素B[總體風(fēng)險(xiǎn)比(HR)2.16 ( 95% CI,1.43~3.27 ) ],且發(fā)生時(shí)間早于多黏菌素B,但二者差異主要集中于重度腎功能喪失,輕中度腎損害發(fā)生率無顯著差異,同時(shí)患者總體病死率也無明顯差異,提示多黏菌素B總體安全性更高,但對(duì)于多數(shù)輕中度腎損患者,二者安全性并無顯著差異。需要注意的是,目前研究并未考慮多黏菌素E與多黏菌素B劑量差異及腎損害后劑量調(diào)整,也未納入影響患者死亡率的其他因素(如感染嚴(yán)重程度、病原菌耐藥情況、基礎(chǔ)疾病等)。最新一項(xiàng)納入112例ICU患者的前瞻性研究提示,綜合考慮合用藥物、負(fù)荷劑量、劑量調(diào)整、腎替代治療、基礎(chǔ)疾病等相關(guān)影響因素后,多黏菌素E發(fā)生中度腎損害(RIFLE分級(jí)為Injury及Failure級(jí))的總體風(fēng)險(xiǎn)(39.3%,24/61)高于多黏菌素B(11.8%,6/51),且停藥或接受腎替代治療等不良預(yù)后的患者比例偏高(14.8%對(duì)2%),提示重癥患者使用多黏菌素B的腎損風(fēng)險(xiǎn)可能更小[15]。另一研究認(rèn)為,對(duì)于肌酐清除率大于80 mL/min人群,多黏菌素E引發(fā)的中重度腎損(RIFLEFailue)發(fā)生率較多黏菌素B高5倍,提示在高腎臟清除率人群中,多黏菌素B的治療窗更大[16]。
患者基礎(chǔ)狀況與用藥情況也可影響腎損傷的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。目前已報(bào)道的相關(guān)患者基礎(chǔ)因素包括年齡(>60歲)[17]、肥胖(BMI>31.5 kg/ m2)[18]、簡化急性生理功能(SAPS Ⅱ)評(píng)分>43[19]、低蛋白血癥(<3.2 g/L)[20]、急性生理與慢性健康(APACHE Ⅱ)評(píng)分≥20[15]。合用可能引起腎損害的藥物(如非甾體抗炎藥、氨基糖苷類、萬古霉素、利福平等抗生素)可增加患者發(fā)生急性腎損害風(fēng)險(xiǎn)[17,20]。用藥劑量和療程與腎損害間發(fā)生相關(guān)性存在爭議,某些研究提示多黏菌素E劑量>5 mg·kg-1·d-1、日劑量超過300 mg[15]或療程>14 d患者腎損害風(fēng)險(xiǎn)明顯增加,但另一些研究提示劑量與腎損害間相關(guān)性不明[3]。
早期研究認(rèn)為多黏菌素造成腎細(xì)胞損傷的機(jī)制在于細(xì)胞膜通透性增加及線粒體膜電位改變,多黏菌素可破壞細(xì)胞膜完整性,增加細(xì)胞膜通透性,引起電解質(zhì)、水分大量內(nèi)流造成細(xì)胞溶脹與裂解[21],也可通過降低線粒體膜電位誘發(fā)細(xì)胞凋亡[22]。近年來發(fā)現(xiàn),多黏菌素引起的腎小管細(xì)胞損傷與氧化應(yīng)激、自噬等多種分子機(jī)制相關(guān)[23],多黏菌素B可介導(dǎo)級(jí)聯(lián)途徑及線粒體途徑誘發(fā)腎小管細(xì)胞凋亡[24],動(dòng)物模型揭示多黏菌素E可上調(diào)小鼠腎細(xì)胞周期基因cyclin B1、半乳糖凝集素galectin-3表達(dá),抑制細(xì)胞周期[25]。綜上,腎小管細(xì)胞損傷是多黏菌素腎毒性發(fā)生的直接原因。
多黏菌素可通過巨蛋白(megalin)及寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PEPT2介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)經(jīng)腎小管重吸收,蓄積于近端小管細(xì)胞[26],藥物腎臟蓄積是誘發(fā)多黏菌素腎臟毒性的重要因素。多黏菌素E與多黏菌素B在代謝途徑及藥動(dòng)學(xué)特征方面的差異可能造成腎臟蓄積程度不同,進(jìn)而影響二者對(duì)腎臟的損害差異[27]。多黏菌素E為前體藥物,在腎內(nèi)需經(jīng)多步轉(zhuǎn)化為甲基化產(chǎn)物及黏菌素發(fā)揮作用,然而其體內(nèi)轉(zhuǎn)化達(dá)穩(wěn)態(tài)血藥濃度的比率較低[28],大量無活性中間代謝物可能蓄積于腎臟,造成腎損害。
另一方面,多黏菌素E藥時(shí)曲線較多黏菌素B更為平緩[29],提示前者在體內(nèi)更易蓄積。研究表明,多黏菌素B腎臟攝取為受體介導(dǎo)的非線性動(dòng)力學(xué)過程[30],受體轉(zhuǎn)運(yùn)的“飽和”效應(yīng)可能使得藥物更不易在人體內(nèi)蓄積。然而,該研究只涉及到谷濃度時(shí)的腎臟藥物含量與血清肌酐水平,腎內(nèi)非線性攝取過程對(duì)整體血藥峰-谷濃度的影響程度仍不清楚。組織分布研究表明,多黏菌素B主要通過膽汁等腎外途徑消除[31],腎外途徑對(duì)多黏菌素B代謝的影響尚不明確,深入探索多黏菌素B藥動(dòng)學(xué)特征有助于揭示二者腎毒性差異的原 因。
針對(duì)使用多黏菌素后發(fā)生腎功能減退的患者,目前主要采取的措施包括密切監(jiān)測出入液體量、尿常規(guī)、腎功能和電解質(zhì)水平、及時(shí)糾正因腎損害造成的酸堿紊亂及電解質(zhì)紊亂、謹(jǐn)慎合用有可能引起腎損害的藥物、適時(shí)適度調(diào)整劑量等[6,20]。血液透析、腹膜透析等腎臟替代治療在清除藥物方面作用不明,但可及時(shí)糾正體內(nèi)酸堿及電解質(zhì)紊亂,對(duì)于嚴(yán)重腎損害患者仍推薦采用[6]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明褪黑素[32]、乙酰半胱氨酸[33]、維生素C[34]等抗氧化劑可減輕多黏菌素引發(fā)的腎損傷,但目前均缺乏可靠的臨床研究數(shù)據(jù)支持。
根據(jù)患者腎功能進(jìn)行劑量調(diào)整是減少多黏菌素腎損害的有效措施。然而為避免藥物濃度不足引起的治療效果不佳,仍需謹(jǐn)慎進(jìn)行劑量調(diào)整。有研究表明,若按說明書推薦調(diào)整多黏菌素E劑量可能造成藥物無法在體內(nèi)達(dá)到有效劑量,推薦腎功能不全患者在說明書基礎(chǔ)上進(jìn)行劑量優(yōu)化[35]。而多黏菌素B由于腎臟途徑清除率較低,進(jìn)行劑量調(diào)整可能因給藥量不足而造成藥物治療效果不佳,因此不建議根據(jù)腎功能進(jìn)行劑量調(diào)整[27,35]。血液透析可加快多黏菌素E清除,因此血透患者建議采用負(fù)荷劑量-維持劑量-補(bǔ)充劑量方式給藥[3]。
治療藥物監(jiān)測有助于預(yù)測及預(yù)防多黏菌素可能的腎損害。有研究指出,血藥谷濃度可作為急性腎損害發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。使用多黏菌素E治療第7天時(shí)的谷濃度(≥3.3 mg/L)及治療結(jié)束時(shí)谷濃度(≥2.42 mg/L)可作為急性腎損害事件的發(fā)生折點(diǎn)[7]。因此,適時(shí)進(jìn)行血藥濃度監(jiān)測可作為輔助手段評(píng)估患者腎損害風(fēng)險(xiǎn)。
神經(jīng)毒性是僅次于腎毒性的多黏菌素不良反應(yīng),但總體發(fā)生率低于7%[36]。神經(jīng)毒性通常在用藥后5 d內(nèi)出現(xiàn)[37],多數(shù)病例為輕中度神經(jīng)損害,主要表現(xiàn)為外周感覺異常,包括眩暈、耳聾、視覺障礙、幻覺、癲癇、痙攣、共濟(jì)失調(diào)、口角麻木等,停藥后即可恢復(fù),但嚴(yán)重者產(chǎn)生類重癥肌無力癥狀,導(dǎo)致呼吸衰竭[6]。
20世紀(jì)60年代報(bào)道的多黏菌素誘發(fā)神經(jīng)毒性案例較多,誘發(fā)藥物以多黏菌素E為主,大多表現(xiàn)為外周感覺異常??傮w發(fā)生率為7.3%[37]。近年來多黏菌素E神經(jīng)毒性報(bào)道較前減少,1970年后僅有3例呼吸抑制相關(guān)報(bào)道,2項(xiàng)大型薈萃分析研究均未報(bào)道神經(jīng)毒性發(fā)生[36],發(fā)生率的下降可能來自于制劑工藝的進(jìn)步及給藥方式改變(早期多為肌內(nèi)注射用藥,目前以靜脈給藥為主)[36],但不排除因部分病例神經(jīng)損害癥狀不典型,未能得到及時(shí)識(shí)別而總體報(bào)道發(fā)生率下降。
據(jù)早期研究報(bào)道,神經(jīng)毒性的發(fā)生主要與患者基礎(chǔ)狀況及合用藥物相關(guān),女性發(fā)生率高于男性,伴隨低鈣、缺氧、低蛋白、腎功能不全的患者風(fēng)險(xiǎn)較大[37]。有研究表明囊性纖維化患者使用多黏菌素E發(fā)生神經(jīng)毒性比例顯著增大[38],此外合用神經(jīng)阻滯藥物(如骨骼肌松弛藥、鎮(zhèn)靜劑、麻醉劑、激素、氨基糖苷類等)也可增加患者發(fā)生神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)[39]。
多黏菌素誘發(fā)神經(jīng)毒性的機(jī)制主要為突觸前作用及對(duì)神經(jīng)元的損傷。早期有研究提出多黏菌素神經(jīng)損害的雙相機(jī)制即多黏菌素可通過干擾受體并抑制乙酰膽堿向突觸間隙釋放,并耗竭鈣離子,延長神經(jīng)細(xì)胞去極化[6]。近年來研究發(fā)現(xiàn),200 μmol/L多黏菌素E作用24 h可引起50%小鼠N2a神經(jīng)細(xì)胞凋亡,并可計(jì)量依賴性誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡蛋白caspase-3/7/8/9上升,免疫組化證實(shí)N2a細(xì)胞凋亡機(jī)制涉及線粒體失活、氧化應(yīng)激和自噬相關(guān)信號(hào)通路[40]。此外,多黏菌素E還可誘導(dǎo)p-IκBα、NF-κB、COX-2、IL-1β等多種炎性因子表達(dá)增加[41],表明多黏菌素E可直接作用于神經(jīng)元,引發(fā)神經(jīng)細(xì)胞損傷[42]。
多黏菌素引起的神經(jīng)毒性外周神經(jīng)異常,大多數(shù)患者僅有輕中度損害,停藥后即可恢復(fù),但部分嚴(yán)重病例可能發(fā)生呼吸阻滯,考慮到神經(jīng)損害癥狀表現(xiàn)多樣,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),因此密切監(jiān)測患者狀況特別是具有高危因素患者狀況是減少神經(jīng)毒性發(fā)生的必要手段。
輸注鈣劑及膽堿酯酶抑制劑(如新斯的明等)是否可拮抗多黏菌素引起的神經(jīng)肌肉阻滯目前仍存在爭議[42],但有觀點(diǎn)認(rèn)為與氨基糖苷類不同,多黏菌素引發(fā)的神經(jīng)阻滯為非競爭性抑制,無法被新斯的明逆轉(zhuǎn),因此,立即停藥、及時(shí)進(jìn)行氣管插管仍是發(fā)生呼吸阻滯患者的首選治療推 薦[43]。
根據(jù)目前研究,神經(jīng)毒性的發(fā)生與藥物分布特征并無相關(guān)性[38],監(jiān)測血藥濃度并不能預(yù)測神經(jīng)毒性發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),準(zhǔn)確判別神經(jīng)損害癥狀,及時(shí)停用多黏菌素及神經(jīng)損害藥物仍是預(yù)防嚴(yán)重神經(jīng)毒性反應(yīng)的主要措施。
藥物引起的皮膚色素沉著是多黏菌素B近年來臨床應(yīng)用中新發(fā)現(xiàn)的不良反應(yīng)之一,當(dāng)前此類文獻(xiàn)報(bào)道十分有限。根據(jù)Mattos等[44]的回顧性研究,多黏菌素B誘發(fā)的皮膚色素沉著主要以頭頸部為主,少數(shù)可擴(kuò)散至四肢及軀干,總體發(fā)生率約為8%(20/249),通常在用藥后7~14 d后出現(xiàn)。
皮膚色素沉著相關(guān)危險(xiǎn)因素目前不明,患者性別、年齡、用藥劑量、病原菌等因素與其發(fā)生無明顯相關(guān)性,白種人中色素沉著發(fā)生比例明顯較低(11%),推測可能與不同人種間遺傳及黑色素生成差異相關(guān)。需要注意的是,該研究僅為巴西一所醫(yī)院數(shù)據(jù),樣本量與樣本范圍均較局限,需大范圍、多中心的調(diào)查研究。
皮膚色素沉著反應(yīng)發(fā)生可能源于多黏菌素的促組胺釋放作用[45],而組胺可通過組胺H2受體激活生長分化因子GDF-15促進(jìn)黑素細(xì)胞生成黑色素,造成皮膚黑色素沉著[46]。此外,通過對(duì)3例患者皮膚活檢,Mattos等[47]發(fā)現(xiàn),患者皮膚出現(xiàn)朗罕斯細(xì)胞增生及白介素6(IL-6)的過表達(dá),據(jù)此推測多黏菌素B誘發(fā)的皮膚色素沉著可能是一種炎性因子介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。表皮朗罕斯細(xì)胞是免疫反應(yīng)的重要參與者,而IL-6可抑制黑素細(xì)胞增生,其過表達(dá)可能是角質(zhì)細(xì)胞對(duì)黑素細(xì)胞炎性反應(yīng)的負(fù)調(diào)控,均提示患者皮膚存在廣泛的炎性反應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致黑色素沉著,但其發(fā)生的深層機(jī)制仍待探 索。
與伏立康唑等光敏性抗菌藥物不同,多黏菌素誘發(fā)的皮膚色素沉著并非與陽光暴露相關(guān),避免光照對(duì)其緩解作用不明,停藥后部分患者皮膚顏色可在3~6個(gè)月內(nèi)自行恢復(fù),然而某些患者出院2年后色素沉著仍未改善[44,47-48],表明恢復(fù)程度可能存在較大個(gè)體差異,用藥前需要與患者交流,充分告知患者可能的風(fēng)險(xiǎn)及負(fù)擔(dān)。
與其他抗生素類似,多黏菌素也可引發(fā)紅疹、瘙癢、蕁麻疹、藥物熱等皮膚或全身過敏反應(yīng),早期報(bào)道的多黏菌素E總發(fā)生率約為2%[37]。約22%患者使用多黏菌素B過程中可出現(xiàn)溫和的皮膚紅癢,無需停藥[6]。
多黏菌素局部給藥(如外用、霧化吸入、腦室或鞘內(nèi)注射、眼內(nèi)注射等)可使藥物迅速分布于靶器官,避免全身給藥帶來的不良反應(yīng),在治療特定部位感染時(shí)有重要意義,但也易發(fā)生局部不良反應(yīng)。霧化吸入是治療多重耐藥菌肺部感染的輔助治療手段,但多黏菌素具有氣道刺激及促組胺生成作用,可能引起包括咽喉酸痛、咳嗽、支氣管收縮等氣道高敏反應(yīng)[49]。腦室或鞘內(nèi)注射多黏菌素可將藥物直接傳遞至中樞,是多重耐藥菌中樞感染的重要治療手段,但注射時(shí)(特別是大劑量)可能引發(fā)癲癇、無菌性腦膜炎、肌張力減退、膈肌麻痹和馬尾綜合征等不良反應(yīng)[42,50],眼內(nèi)注射多黏菌素可能引發(fā)輕度結(jié)膜炎[6]。因此,使用非全身途徑給予多黏菌素時(shí),應(yīng)結(jié)合患者病情及基礎(chǔ)情況,慎重選擇給藥劑量及操作方式,避免發(fā)生局部不良反應(yīng)。
在當(dāng)前耐藥形勢下,可以預(yù)期我國多黏菌素的應(yīng)用將不斷增加,在其應(yīng)用中出現(xiàn)的腎毒性、神經(jīng)毒性及皮膚色素沉著等不良反應(yīng)值得臨床高度重視。使用多黏菌素時(shí),應(yīng)綜合考慮患者感染程度、基礎(chǔ)狀況、藥物制劑等多種因素,謹(jǐn)慎選擇藥物種類、給藥途徑及劑量,密切監(jiān)測相關(guān)指標(biāo)變化,降低不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。