周 冉,方玉婷,蘇 丹,沈愛宗
(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院 安徽省立醫(yī)院藥劑科,安徽 合肥 230001)
2017年,世界衛(wèi)生組織(WHO)首次公布了對人類健康威脅最大、急需新型抗菌藥物的耐藥菌名單,其中耐碳青霉烯類腸桿菌目細菌(carbapenem-resistant Enterobacterales,CRE)、耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌 (carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii,CRAB) 、耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌 (carbapenem-resistantPseudomonasaeruginosa,CRPA) 被列為優(yōu)先級名單[1]。據(jù)統(tǒng)計[2],全球每年約有150萬~450萬例患者因CRE感染導(dǎo)致住院,嚴重威脅公眾健康。
兒童是CRE感染的易感人群。近年來,CRE在兒童中的檢出率逐年增加,且與臨床不良結(jié)局密切相關(guān)[3-4]。然而由于兒童其特殊的的藥代動力學(xué)(pharmacokinetic,PK)和藥效動力學(xué)(pharmacodynamic,PD)特點及兒童CRE感染治療的臨床數(shù)據(jù)缺乏,使得其治療成為兒科醫(yī)生面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此,本文收集近來年兒童CRE感染的相關(guān)知識,深入了解其流行病學(xué)特點、耐藥機制及治療策略進展,尤其關(guān)注近年來新上市的抗菌藥物,旨在為兒童CRE的治療提供參考和依據(jù)。
CRE是指對碳青霉烯類抗生素不敏感(中介或耐藥)的腸桿菌目細菌,即對亞胺培南、美羅培南的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)≥4 μg/mL或?qū)Χ蛩嗄系腗IC≥2 μg/mL。兒童CRE感染常見的細菌包括腸桿菌屬細菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌等。目前認為腸桿菌目細菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥機制主要有以下3種:(1)產(chǎn)碳青霉烯酶。根據(jù)Ambler分類法,將碳青霉烯酶分為A、B、D三類,A類為絲氨酸蛋白酶,其中KPC最為常見;B類為金屬酶,包括IMP、VIM、NDM;D類則主要包括OXA-23和OXA-48等。(2)外膜蛋白突變或表達下降,減少抗菌藥物進入細菌細胞內(nèi),進而產(chǎn)生耐藥,涉及的膜孔蛋白主要有OmpC、OmpF、OmpK 35、OmpK 36等。(3)由于細菌細胞膜上的外排泵高表達,將細胞內(nèi)的抗菌藥物大量泵出,降低細胞內(nèi)抗菌藥物濃度從而產(chǎn)生耐藥。CRE的外排泵,主要是指AcrAB-TolC。
自1996年美國北卡羅來納州分離出第1株耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(KPC-1)開始,CRE在全球范圍內(nèi)迅速傳播。據(jù)報道[5-6],美國、歐洲住院患者CRE感染率已達2.93/100 000、1.3/10 000。2018年一項多中心研究[7]結(jié)果顯示,中國出院患者CRE感染率為4/10 000,不同地區(qū)疾病負擔(dān)差異顯著,江蘇最高,青海最低;其中,89%CRE產(chǎn)碳青霉烯酶,KPC和NDM分型分別占50%、33.5%。
兒童CRE感染的流行病學(xué)研究數(shù)據(jù)有限,但世界范圍內(nèi)KPC和NDM依然是感染兒童菌株中最常見的碳青霉烯酶[8]。我國兒童感染菌株中最常見的碳青霉烯酶為NDM-1,其次為KPC-2。然而近年來,上海、山東等地區(qū)出現(xiàn)多次關(guān)于感染兒童產(chǎn)VIM、IMP分離株的報道[9-11],甚至出現(xiàn)相關(guān)的暴發(fā)流行。因此,應(yīng)重視和預(yù)防兒童群體中耐藥菌和攜帶耐藥基因菌株的傳播。
3.1 碳青霉烯類抗生素
3.1.1 增加給藥劑量和延長輸注時間 當(dāng)游離碳青霉烯類抗生素的%T>MIC,即% fT> MIC,當(dāng)T高于MIC的時間超過40%,其臨床療效最佳[12]。在健康兒童中進行藥代動力學(xué)研究[13]發(fā)現(xiàn),當(dāng)MIC>8 μg/mL時,延長美羅培南輸注時間至3 h可達到PK/PD目標(biāo)。一項危重癥患兒(1~9歲)的研究[14]結(jié)果顯示,由于全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和敗血癥導(dǎo)致表觀分布容積的改變,當(dāng)美羅培南MIC≤2 μg/mL時,即使給予美羅培南20~40 mg/kg,q8h亦無法達到理想的PD目標(biāo);延長輸注時間至3~4 h或24 h的連續(xù)輸注,可達到40%fT>MIC;如需達到80%fT>MIC,則至少需要每日120~160 mg/kg,持續(xù)輸注。有研究[15]表明,患兒病死率在碳青霉烯類抗生素對感染菌MIC>8 μg/mL時,高于MIC≤8 μg/mL時(100% VS 45.5%,P=0.014)。
因此,當(dāng)分離株MIC≤2 μg/mL時,可考慮給予美羅培南40 mg/kg,q8h,持續(xù)輸注3 h (最大劑量不超過2 000 mg);當(dāng)MIC≥4 μg/mL時,則應(yīng)考慮選用其他抗CRE藥物,以獲得更好的臨床結(jié)局。
3.1.2 雙碳聯(lián)合療法(double carbapenem therapy,DCT) 2011年Bulik和Nicolau首次提出了DCT,即使用美羅培南或多利培南(延長輸注3~4 h)聯(lián)合厄他培南(輸注時間30~60 min)進行治療[16]。假說認為由于厄他培南對KPC具有高度親和力而首先被水解,進而發(fā)揮犧牲作用,保證另一碳青霉烯類高濃度的抑菌作用。Mashni等[17]回顧了DCT治療產(chǎn)碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌(carbapenemase-producingKlebsiellapneumoniae,CRKP)感染患者的臨床數(shù)據(jù),涉及8 個病例報告和 6 項臨床研究(共171例患者),70%的患者臨床和微生物學(xué)治療成功,病死率為24%,遠低于單藥治療的病死率(22% VS 72%),證實DCT 是治療CPKP重癥感染的一種有效、安全的策略。然而,目前DCT研究主要針對產(chǎn)A類碳青霉烯酶(如KPC)的肺炎克雷伯菌,對NDM和OXA的活性有待進一步探究。
3.2 多粘菌素 多粘菌素是多肽類抗菌藥物,包括多粘菌素E(粘菌素)和多粘菌素B。多粘菌素E是以前體藥物粘菌素甲磺酸鹽(colistin methanesulfonate,CMS)存在,需在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性成分才可發(fā)揮作用,其過程緩慢且不穩(wěn)定,個體差異較大。多粘菌素B則直接以活性形式給藥,可更快的達到目標(biāo)血藥濃度;由于其不通過腎排泄,腎功能不全患者不必調(diào)整劑量。在多粘菌素治療兒童CRE感染的系列研究中,其臨床治愈率可達70%,但較之聯(lián)合用藥,單藥治療病死率更高,不良反應(yīng)更多[18-19]。Vardakas等[20]評價了多粘菌素E和多粘菌素B治療多重耐藥菌感染患者的臨床療效,結(jié)果顯示,二者臨床結(jié)局無統(tǒng)計學(xué)差異,但多粘菌素B引起的腎毒性明顯較低。
鑒于此,對于產(chǎn)MBL分離株的CRE感染患兒,可考慮使用多粘菌素B進行治療,推薦給予負荷劑量并聯(lián)合用藥(負荷劑量25 000 U/kg,維持劑量15 000 U/kg,q12h,最大劑量不超過2 000 000 U/d)[21]。
3.3 替加環(huán)素 替加環(huán)素是甘氨酰環(huán)素,體外試驗對CRE敏感率可達89%。因給藥后迅速分布到組織器官中,標(biāo)準劑量下難以達到有效血藥濃度。治療成人CRE時被證實高劑量替加環(huán)素(100 mg,q12h)與患者臨床結(jié)局改善呈正相關(guān)[22]。Purdy等[23]對8~11歲兒童進行的Ⅱ期臨床試驗獲得相似結(jié)論:分別給予患兒替加環(huán)素0.75、1、1.25 mg/kg,q12h,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)劑量為1.25 mg/kg,q12h時,82%的患兒可達到PK/PD目標(biāo)。另一項危重患兒的研究[24]發(fā)現(xiàn),當(dāng)替加環(huán)素與其他抗菌藥物(粘菌素或者氨基糖苷類)聯(lián)合使用,負荷劑量4 mg/kg,維持劑量2~3.2 mg/kg,q12h,患兒耐受性較好,尤其在非菌血癥患兒中臨床療效顯著(菌血癥與非菌血癥病死率之比為86% VS 24%,P=0.009)。
因此,替加環(huán)素用于治療CRE患兒時,通常建議聯(lián)合用藥,推薦給予較高的負荷劑量和維持劑量(2~3.2 mg/kg,q12h)。此外,替加環(huán)素應(yīng)謹慎用于8歲以下兒童,避免出現(xiàn)牙齒變色和牙釉質(zhì)發(fā)育不全等不良反應(yīng)。
3.4 抗CRE新藥
3.4.1 頭孢他啶/阿維巴坦(ceftazidime-avibactam,CAZ/AVI) CAZ/AVI是一種新的β-內(nèi)酰胺/β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(β-lactam/β-lactamase inhibitors,βL-βLI),AVI對KPC、AmpC、OXA-48活性較高,對MBL無活性。Tumbarello、van Duin等[25-26]報道了CAZ/AVI治療成人CRE患者的臨床研究,與其他藥物(碳青霉烯類、多粘菌素、替加環(huán)素聯(lián)合氨基糖苷類)相比,使用CAZ/AVI的感染患者病死率更低。隨后,兩項Ⅱ期試驗陸續(xù)評價了CAZ/AVI在兒童CRE治療中的有效性和安全性,結(jié)果與成人研究相似。2019年3月,CAZ/AVI被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準用于3個月以上兒童的復(fù)雜性腹腔感染和復(fù)雜性尿路感染[27-28]。Iosifidis等[29]評價了CAZ/AVI對8例<5 歲CRE感染患兒的療效,給予劑量62.5 mg/kg,q8h,結(jié)果所有患兒均表現(xiàn)出良好的臨床療效且無明顯不良反應(yīng)。
因此,CAZ/AVI用于治療CRE感染患兒時,年齡3~6個月,建議CAZ 40 mg/kg+AVI 10 mg/kg,q8h,持續(xù)輸注2 h;年齡6個月~2歲,CAZ 50 mg/kg+AVI 12.5 mg/kg,q8h,持續(xù)輸注2 h;年齡2~18歲,CAZ 50 mg/kg(最大劑量2 000 mg)+AVI 12 mg/kg(最大劑量500 mg),q8h,持續(xù)輸注2 h。值得注意的是,CAZ/AVI在臨床治療中已出現(xiàn)耐藥性,尤其在產(chǎn)KPC-3的分離株中,發(fā)生率達10%,需引起臨床重視[30]。
3.4.2 Meropenem/Vaborbactam(MER/VAB) MER/VAB是2017年FDA批準的一種新的βL/βLI組合,VAB是一種基于環(huán)硼酸的新型β-內(nèi)酰胺酶抑制劑,對KPC具有較高活性,對MBL和OXA無效。TangoⅡ試驗評價了MER/VAB與碳青霉烯類、氨基糖苷類、多粘菌素、替加環(huán)素等單藥或聯(lián)合CAZ/AVI的方案在治療嚴重CRE感染時的療效和安全性,結(jié)果表明,較之BAT,MER/VAB臨床療效更好(65.6% VS 33.3%,P=0.03),腎毒性更低(31.3% VS 80.0%,P<0.001)[31]。MER/VAB在兒科領(lǐng)域的報道僅限于個案,1例4 歲患兒,血培養(yǎng)為產(chǎn)KPC的CRE,給予MER/VAB 40 mg/kg,q6h,持續(xù)輸注3 h,14 d后患兒血培養(yǎng)成功轉(zhuǎn)陰[32]。目前TANGOKIDS試驗(NCT02687906)正在評估MER/VAB在兒童中應(yīng)用的PK參數(shù)、最適劑量及安全性,期待盡快給出更多有價值的參考。
3.4.3 Imipenem/Relebactam(IMI/REL) REL作為一種新型β-內(nèi)酰胺酶抑制藥,屬于二氮雜雙環(huán)辛酮化合物(diazabicyclooctanes,DBOs),對KPC具有高度活性,對MBL無活性,于2019年7月由FDA批準上市。Mostsch等[33]一項Ⅱ期臨床試驗評價了IMI/REL和亞胺培南+粘菌素對CRE引起的醫(yī)院獲得性肺炎、復(fù)雜性腹腔感染、復(fù)雜性尿路感染的臨床療效及安全性,結(jié)果顯示71% IMI/REL組和70%的亞胺培南+粘菌素組觀察到良好的總體反應(yīng)(90%CI:-27.5,21.4),不良反應(yīng)發(fā)生率為16% VS 31%,腎毒性發(fā)生率為10% VS 56%,IMI/REL可能是治療CRE感染的有效且耐受性良好的選擇。目前針對IMI/REL在革蘭陰性桿菌感染患兒中的PK研究(NCT03230916)及療效、安全性評估研究(NCT03969901)正在進行,未來將提供更多兒科用藥的可靠證據(jù)。
3.4.4 Eravacycline Eravacycline是一種新型的含氟四環(huán)素類衍生物,體外試驗中對KPC、MBL和OXA-48活性較高,對CRE的活性是替加環(huán)素的2倍[34]。Ⅱ期臨床試驗顯示,與厄他培南和美羅培南相比,其耐受性好,臨床治愈率高,具有統(tǒng)計學(xué)意義的非劣效性[35],2018年8月被FDA批準用于復(fù)雜性腹腔感染。值得注意的是,由于臨床試驗(NCT01978938 和 NCT03032510)未顯示其對復(fù)雜性尿路感染的臨床治愈或微生物學(xué)的有效性,Eravacycline并不適用于復(fù)雜性尿路感染。目前一項多中心臨床試驗(NCT03696550)正在進行,評價Eravacycline在兒童細菌性感染中PK目標(biāo)和安全性,期待項目完成給出有價值的參考依據(jù)。
3.4.5 Plazomicin Plazomicin是新一代氨基糖苷類抗菌藥物,對KPC和OXA-48活性較高,對MBL亦有一定活性。2018年6月獲 FDA 批準,用于有限或無替代治療的復(fù)雜性尿路感染,對于腎功能正常患者,推薦劑量為15 mg/kg,q24h[36]。CARE試驗評價了Plazomicin與粘菌素聯(lián)合治療成人CRE血流感染或醫(yī)院獲得性肺炎的有效性和安全性:患者分別接受Plazomicin或粘菌素聯(lián)合美羅培南/替加環(huán)素治療,結(jié)果顯示,較之粘菌素聯(lián)合組,Plazomicin組患者28天死亡率更低(7.1% VS 40.0%),嚴重不良反應(yīng)發(fā)生率亦更低(50% VS 81%)[37]。
兒童CRE的治療是復(fù)雜且困難的。近年來出現(xiàn)的新型抗CRE藥物在兒童臨床試驗上有滯后性,常常導(dǎo)致超說明書用藥的情況出現(xiàn),希望未來臨床試驗更多的關(guān)注這一特殊群體給出更有價值的參考。目前對于兒童CRE的治療,需要根據(jù)患兒的病理生理、當(dāng)?shù)谻RE的檢出情況、具體的藥敏結(jié)果和抗菌藥物PK/PD特征等綜合考慮,多措并舉,關(guān)注細節(jié),才能降低CRE患兒不良臨床結(jié)局,改善預(yù)后。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。