魏 瑜，周 冉

（1.安徽省第二人民醫(yī)院藥劑科，安徽 合肥230012；2.中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院藥劑科，安徽 合肥230001）

自2001年首例耐碳青霉烯類腸桿科細菌（CRE）感染被報道以來，該菌的全球耐藥率逐年升高。2020年上半年，中國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，肺炎克雷伯菌對亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別高達25.3%和26.8%，與2005年的耐藥率3.0%和2.9%相比大幅升高［1］。面對難治性感染，制訂最優(yōu)治療方案及合理地分配醫(yī)療資源成為臨床亟待解決的難題。在此，通過簡述CRE的診斷標準、流行現(xiàn)狀、耐藥機制，探討了國內(nèi)外治療藥物的藥代動力學和藥物效應(yīng)學（PK／PD）數(shù)據(jù)，力求找到該菌更有效的治療方案。

1 診斷標準

腸桿菌科細菌滿足以下任一條件即為CRE［2］：對任一碳青霉烯類抗菌藥物耐藥，亞胺培南、美羅培南或多利培南的最低抑菌濃度（MIC）≥4 mg／L、厄他培南的MIC≥2 mg／L；產(chǎn)碳青霉烯酶；對于天然對亞胺培南非敏感的細菌（如摩根摩根菌、變形桿菌屬、普羅威登菌屬），需參考除亞胺培南外的其他碳青霉烯類抗菌藥物的MIC。

2 流行趨勢

2001年報道了首例肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶（KPC酶）感染，2005年布魯克林醫(yī)療中心產(chǎn)KPC酶的檢出率高達24%。2009年首例肺炎克雷伯菌新德里金屬β－內(nèi)酰胺酶－1（NDM－1酶）被檢出，隨后耐碳青霉烯革蘭陰性桿菌（CRO）在全球范圍內(nèi)陸續(xù)被檢出。世界衛(wèi)生組織（WHO）和美國疾病控制中心（CDC）均將CRO的危險級別確定為首要等級。我國CRO感染呈急速高發(fā)趨勢，臨床以CRE發(fā)病率最高，不僅在醫(yī)院傳播，也可造成社區(qū)的流行，無癥狀CRE定植者常是重要的傳染源，在社區(qū)中通過糞－口途徑相互傳播。更堪憂的是，在我國、印度、巴西、西班牙等部分醫(yī)院的污水中，在埃及的雞肉及瑞士從亞洲進口的蔬菜和香料中也檢出了CRE，給食品安全和人類健康帶來了嚴重威脅。GOODMAN等［3］研究發(fā)現(xiàn)，CRE產(chǎn)生與播散依賴雙重途徑，即抗菌藥物暴露所致細菌突變和選擇壓力及耐藥性通過克隆和質(zhì)粒誘導的水平傳播。前者可能與耐藥性的初期發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，局限而緩慢，后者則可能是耐藥性快速廣泛播散，導致區(qū)域流行和暴發(fā)的主要原因。

3 耐藥機制

腸桿科細菌對碳青霉烯類抗菌藥物的主要耐藥機制包括產(chǎn)碳青霉烯酶、外膜蛋白缺失或突變、外排泵過度表達，以及青霉素結(jié)合蛋白變異等［4］，其中最主要的是產(chǎn)碳青霉烯酶。Ambler分類法根據(jù)氨基酸序列將碳青霉烯酶分為A類絲氨酸蛋白酶（KPC，IMI，SME，GES，NMC，SHV），B類金屬酶（IMP，VIM，NDM），D類苯唑西林酶（OXA）。A類可引起青霉素類、氨曲南、碳青霉烯類耐藥，不水解第3代頭孢菌素類，他唑巴坦、克拉維酸可抑制此類酶的水解活性。B類對常見碳青霉烯類抗菌藥物有很強的水解活性，對青霉素類、頭孢菌素類和碳青霉烯類抗菌藥物耐藥，不水解氨曲南?？死S酸、舒巴坦等酶抑制劑不能抑制其水解活性，僅可被乙二胺四乙酸和巰基化合物等金屬離子螯合劑抑制，多位于質(zhì)粒上并與整合、插入序列等可移動性基因元件結(jié)合，具有很強的傳播能力。D類對常見碳青霉烯類抗菌藥物有低的水解活性。此外，膜孔蛋白缺失或滲透率下降的同時又伴隨著菌株高產(chǎn)頭孢菌素酶（AmpC）或超廣譜β－內(nèi)酰胺酶（ESBLs），會導致跨膜擴散途徑嚴重受阻，促使腸桿菌科細菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥；另外，碳青霉烯類細菌的耐藥與細菌外排蛋白的過表達也有關(guān)。

4 治療方案

4.1 傳統(tǒng)治療方案

多黏菌素：多黏菌素是一類堿性多肽類抗菌藥物的總稱，其中只有多黏菌素B和多黏菌素E應(yīng)用于臨床，兩者的抗菌譜和抗菌機制相同，但藥代動力學特性不同。多黏菌素E以前體藥物形式給藥，需在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成黏菌素后才能發(fā)揮作用，代謝途徑復雜；而多黏菌素B不需要轉(zhuǎn)化，可直接在體內(nèi)發(fā)揮作用，代謝途徑相對簡單，臨床使用率也因地區(qū)而異，總體而言，多黏菌素B顯示出更大的治療優(yōu)勢。過去的10年內(nèi)，多黏菌素治療CRE感染的臨床藥理學研究取得了重大進展。PK／PD研究結(jié)果顯示，其療效取決于24 h內(nèi)穩(wěn)態(tài)血藥濃度下藥時曲線下面積（AUC）／MIC，因此推薦靜脈注射時首劑給予負荷劑量，2～3 d達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度。體外研究證實，CRE通過以質(zhì)粒介導的抗性基因傳播途徑對多黏菌素產(chǎn)生異質(zhì)性耐藥［5］，而與碳青霉烯類、利福平等藥物聯(lián)用可避免耐藥性放大，從而改善臨床療效。聯(lián)合治療通過作用于不同的靶點和過程，延緩或阻止抗菌藥物耐藥性的發(fā)展等觀點同樣支持多黏菌素聯(lián)合治療方案的實施。MEDEIROS等［6］的研究提示，多黏菌素和阿米卡星聯(lián)合治療產(chǎn)KPC的CRE患者死亡率明顯低于多黏菌素單藥組。

替加環(huán)素：替加環(huán)素屬四環(huán)素類抗菌藥物，通過抑制細菌蛋白質(zhì)的合成發(fā)揮抑菌作用。DE PASCALE等［7］研究發(fā)現(xiàn)，替加環(huán)素高劑量組（首劑200 mg，維持劑量100 mg、12 h 1次）的臨床治愈率和微生物清除率均高于常規(guī)劑量組（首劑100 mg，維持劑量50 mg、12 h 1次）。然而，細菌Acr AB外排泵的高表達可導致肺炎克雷伯菌對替加環(huán)素耐藥［8］，Acr EF外排泵高表達導致大腸埃希菌對替加環(huán)素耐藥［9］。故不推薦替加環(huán)素單獨用于治療CRE感染，尤其是免疫功能低下人群的CRE感染，但可與多黏菌素、氨基苷類抗菌藥物、碳青霉烯類或利福平聯(lián)用治療CRE導致的各種感染。

碳青霉烯類：該類藥屬時間依賴性抗菌藥物，抗菌效應(yīng)與游離藥物濃度大于MIC的時間占給藥間隔的百分比（fT＞MIC）有關(guān)，當fT＞MIC為40%～50%時抗菌活性最佳。針對部分臨床培養(yǎng)的CRE，仍可通過增加給藥劑量、給藥頻次、延長輸注時間及聯(lián)合用藥等方法繼續(xù)治療。FRIPPIAT等［10］研究了美羅培南治療嚴重CRE醫(yī)院獲得性肺炎，當MIC＝4 mg／L時，劑量加倍（美羅培南2 g、8 h 1次，靜脈滴注0.5 h）可獲得理想療效；當MIC＝8 mg／L時，劑量加倍，同時延長輸注時間（美羅培南2 g、8 h 1次，靜脈滴注3 h）可獲得理想療效。一項多中心研究表明，與單藥治療相比，聯(lián)合治療（特別是替加環(huán)素聯(lián)合美羅培南）可明顯降低菌血癥和重癥患者的病死率［11］。因此，為確保臨床治療有效率，碳青霉烯類抗菌藥物單獨用于治療CRE重癥感染應(yīng)符合以下條件：MIC≤8 mg／L；大劑量（如美羅培南2 g，8 h 1次）給藥；延長每劑靜脈滴注時間至2 h及以上。

4.2 探索治療方案

頭孢他啶阿維巴坦（CAZ－AVI）：阿維巴坦是首個長效新型β－內(nèi)酰胺酶抑制劑（BLIS）化合物，有明確抑制A類、C類和部分D類新型β－內(nèi)酰胺酶的藥理活性。REPROVE試驗評價CAZ－AVI治療醫(yī)院獲得性肺炎與美羅培南相比非劣效［12］，緩解了治療包括CRE在內(nèi)的“超級細菌”的燃眉之急。KING等［13］觀察了9所中心60例CRE重癥感染患者，發(fā)現(xiàn)對CAZ－AVI體外敏感者臨床、微生物治愈率分別達63%，51%；對CAZAVI體外不敏感者臨床、微生物治愈率仍分別可達67%和54%。然而短短數(shù)年間就出現(xiàn)其耐藥病例的報道。WANG等［14］研究認為，β－內(nèi)酰胺酶相關(guān)的氨基酸取代是導致CAZ－AVI耐藥的主要機制，膜蛋白氨基酸取代、外排泵也可促發(fā)耐藥性。在上述耐藥菌株中添加8 mg／L阿維巴坦時，91.7%的分離菌株恢復敏感性。頭孢他啶阿維巴坦聯(lián)合氨曲南對產(chǎn)NDM的CRE有體外協(xié)同作用［15］。因此，在重癥CRE患者治療中選用CAZ／AVI是一種有效治療方案，產(chǎn)金屬酶CRE感染時考慮增加阿維巴坦?jié)舛然蚵?lián)用氨曲南以增強療效。

埃拉瓦環(huán)素：埃拉瓦環(huán)素為新型全合成氟化四環(huán)素，與細菌的30S核糖體亞基（特異性16S rRNA）結(jié)合抑制蛋白質(zhì)合成，發(fā)揮抑菌功能，較傳統(tǒng)四環(huán)素類藥物有更好的耐受性。NCT01265784［16］和NCT0184485［17］試驗證明埃拉瓦環(huán)素與厄他培南的臨床療效無顯著差異（P＜0.01），NCT02784704［18］試驗證實，埃拉瓦環(huán)素對復雜腹腔感染（cIAI）的臨床治愈率與美羅培南相當。也有體外試驗結(jié)果證實，埃拉瓦環(huán)素顯示出較替加環(huán)素更優(yōu)越的藥代動力學參數(shù)和抗菌活性［19］。因此，埃拉瓦環(huán)素可能是治療CRE感染的一種新選擇。

亞胺培南雷巴坦：雷巴坦是另一種類似于阿維巴坦的二氮雜環(huán)酮非β－內(nèi)酰胺抑制劑，可抑制A類、C類新型β－內(nèi)酰胺酶活性。體外藥敏試驗產(chǎn)KPC酶的CRE對亞胺培南雷巴坦100%敏感，4 mg／L雷巴坦［20］可降低亞胺培南對包括產(chǎn)KPC，AmpC，OXA類CRE的MIC值，增強大部分菌株藥物敏感性。而大部分產(chǎn)金屬酶的腸桿菌科細菌對亞胺培南雷巴坦顯示出耐藥性。在復雜尿路感染（cUTI）［21］、cIAI［22］兩個Ⅱ期臨床試驗中均認可了亞胺培南／雷巴坦的安全性和有效性，認為其與亞胺培南臨床療效相似。在一項評估亞胺培南雷巴坦治療醫(yī)院獲得性／呼吸機相關(guān)細菌性肺炎（HAP／VAP）的有效性和安全性的Ⅲ期臨床試驗［23］中，分析了27個國家、113家醫(yī)院、537例患者的28 d全因死亡率，亞胺培南雷巴坦組比對照組（哌拉西林他唑巴坦組）的死亡率（15.9%比21.3%，P＜0.05）更低，嚴重不良事件發(fā)生率（26.7%比32.0%）更少。因此，亞胺培南雷巴坦為CRE重癥感染的治療提供了新選擇。

美羅培南瓦博巴坦：瓦博巴坦屬環(huán)硼酸β－內(nèi)酰胺酶抑制劑，對A類、C類酶具有很強的抑制活性，但對B類、D類無效。瓦博巴坦可降低美羅培南對產(chǎn)ESBLs，KPC類CRE的MIC值，使美羅培南耐藥菌株恢復敏感性［24］。2017年8月被美國食品和藥物管理局（FDA）批準用于治療成人cUTI（包括腎盂腎炎）。WUNDERINK等［25］采用TANGOⅡ試驗評估了美羅培南瓦博巴坦單藥療法與CRE感染最佳療法（多黏菌素類、碳青霉烯類、氨基苷類、替加環(huán)素和CAZ－AVI單藥或聯(lián)合）的有效性及安全性，提示美羅培南瓦博巴坦作為靜脈注射單藥療法與上述最佳療法相比，能提高臨床治愈率（64.3%比33.3%，P＜0.05），降低28 d全因死亡率（17.9%比33.3%，P＜0.05）。2018年11月，歐盟委員會批準其臨床適應(yīng)證范圍拓寬到HAP／VAP和cIAI及其感染相關(guān)的菌血癥。

普拉唑霉素：普拉唑霉素屬抑制細菌蛋白質(zhì)合成的新型半合成氨基苷類藥物，對耐藥腸桿菌科細菌的MIC為0.25～4 mg／L［26］，顯著低于其他氨基苷類藥物，具有良好的藥理活性。CARE試驗比較了76例CRE嚴重感染患者接受不同聯(lián)合治療方案后28 d的全因死亡率，顯示普拉唑霉素聯(lián)合組死亡率和腎毒性明顯低于Colistin聯(lián)合組（P＜0.05）［27］。目前仍有一些客觀原因限制普拉唑霉素的應(yīng)用。首先，體外實驗提示其對產(chǎn)金屬β－內(nèi)酰胺酶的腸桿科細菌無活性，可能與細菌受16S rRNA甲基化酶的調(diào)控而改變了核糖體靶點，避開藥物攻擊相關(guān)［28］。另一個限制普拉唑霉素使用的因素是氨基苷類藥物相關(guān)腎毒性和耳毒性。因此，推薦普拉唑霉素首選用于腎功能正常的成年患者，同時監(jiān)測血藥濃度，保持谷濃度≤3 μg／L［29］。

雙碳青霉烯聯(lián)合療法（DCT）：2011年，BULIK等［30］率先對KPC感染小鼠模型進行了雙碳青霉烯聯(lián)合療法研究，發(fā)現(xiàn)厄他培南與多利培南單獨和聯(lián)合治療均產(chǎn)生了快速殺菌作用，但在單藥治療組的細菌快速再生，而DCT組使得菌落密度持續(xù)16 h保持低水平表達，該結(jié)果提示DCT療法抗菌活性優(yōu)于單藥治療。MASHNI等［31］分析171例耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌感染成人患者接受DCT治療（厄他培南給藥后延長輸注美羅培南或多利培南方案）的臨床研究文章14篇，評估該種療法的安全性及有效性，結(jié)果70%的患者臨床和微生物學治療成功。聯(lián)合抗菌機制雖不明確，認為厄他培南與碳青霉烯酶有高度親和性，作為自殺性抑制劑促進另一種碳青霉烯類藥物的高濃度表達，發(fā)揮生物學療效。THOMSON［32］認為，這種效應(yīng)源于厄他培南起初實現(xiàn)的細菌量減少，使得第2種碳青霉烯類藥物抑制細菌載量的活性增加。POIREL等［33］觀察到亞胺培南／厄他培南、美羅培南／厄他培南和多利培南／厄他培南的組合在治療CRE感染時均顯示出良好的協(xié)同抗菌作用。多項研究進一步對產(chǎn)VIM，NDM，OXA酶的CRE體外模型和體內(nèi)模型進行了DCT對比研究，證實基于厄他培南的DCT具有良好的協(xié)同抗菌作用。因此，對于有強適應(yīng)證不宜選用其他藥物或其他有效新型藥物無法獲取的情況下，DCT策略是一種合理可行的治療方案。

5 小結(jié)

循證醫(yī)學數(shù)據(jù)顯示，一些獨立高危因素與CRE感染高風險相關(guān)，如抗菌藥物使用史、長期住院或暴露于醫(yī)療保健場所、侵襲性操作、腸內(nèi)營養(yǎng)等［34］。其中，包括碳青霉烯類、喹諾酮類、第3代和第4代頭孢菌素類、酶抑制劑復合制劑、替加環(huán)素、氨基苷類等多種抗菌藥物的前期暴露均可增加CRE感染風險［35］?，F(xiàn)階段，CRE有效治療藥物還處在不斷的探索和研究中，仍需要大規(guī)模臨床實驗數(shù)據(jù)權(quán)衡利弊，篩選出更加合理的治療方案。