多黏菌素B聯合抗感染治療的研究進展

呂益飛，錢 倩，戴山林，孫文逵

（1南京醫科大學第一附屬醫院呼吸與危重癥醫學科，江蘇 南京210029；2溧陽市人民醫院消化科，江蘇溧陽213300；3東南大學附屬南京市胸科醫院，江蘇南京210029）

0 引言

近年來，由于抗菌藥物的不合理應用，對喹諾酮類、β-內酰胺類、氨基糖苷類、碳青霉烯類藥物多重耐藥（multiple drug resistance，MDR）革蘭陰性菌比例逐年上升。相關嚴重感染患者不斷增多，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）為代表的多黏菌素作為治療多重耐藥革蘭陰性菌所致感染的最后一道防線，再次得到廣泛關注并應用于臨床。多黏菌素B是一種環肽類抗生素，在19世紀中期從多粘芽孢桿菌的代謝產物中分離而發現。在早期臨床應用過程中，由于其嚴重的腎毒性及神經毒性，而逐漸被興起的氨基糖苷類藥物取代［2］。隨著多重耐藥革蘭氏陰性菌比例逐年上升，促使臨床上對以多黏菌素B為代表的多黏菌素重新認識和再評價。隨著多黏菌素在臨床廣泛應用，相關耐藥也時有報道［3-4］。單一使用多黏菌素療效不佳，且易誘導耐藥。在應對MDR細菌上，聯合使用抗感染藥物感染，起到相加或協同作用，提高臨床治療成功率，減少多黏菌素B耐藥的產生。本文就多黏菌素B的藥理學特點及以多黏菌素B為基礎聯合用藥抗感染治療研究進展進行綜述。

1 藥理特點

多黏菌素主要可分為A、B、C、D和E五類，目前僅有多黏菌素B和多黏菌素E應用于臨床。多黏菌素B和多黏菌素E的抗菌譜及抗菌機制十分相似，但抗菌活性與藥物代謝動力學存在差異［5］。多黏菌素B為窄譜抗生素，主要由多黏菌素B1、B2、B3和異亮氨酸（Ile）-B1組成，其抗菌譜包括絕大多數革蘭氏陰性菌［6］。另外，革蘭氏陽性菌、真菌、厭氧菌以及包括淋病奈瑟菌、腦膜炎奈瑟菌在內的部分革蘭氏陰性球菌等對其天然耐藥。多黏菌素B多應用于多重耐藥革蘭氏陰性桿菌引起的嚴重感染。早期由于其不可預測的腎毒性和神經毒性，在臨床上使用受到諸多限制。

多黏菌素B的抗菌機制主要通過其聚陽離子環與革蘭陰性菌細胞外膜上的脂蛋白相結合，導致細胞外膜通透性增加，膜膨脹結構扭曲變形，然后以“自發攝取”機制透過外膜，導致細胞膜磷脂雙層不完整，通透性增加，胞內嘧啶、嘌呤等重要物質外漏而起到殺菌作用［7］。多黏菌素B為濃度依賴型殺菌抗生素，具有中度抗生素后效應。多黏菌素B以其活性形式包括靜脈、霧化給藥及局部用藥在內的胃腸外途徑使用，使用后直接具有抗菌活性，無需在體內外進行轉化。Manchandani等［8］研究提示多黏菌素B主要經以膽汁排泄為主的非腎臟途徑排泄。Sandri等［9］研究顯示，臨床上應用多黏菌素B應以患者的體質量為用藥參數，調整用藥劑量，使藥物在體內分布更均勻，以達到控制感染的目的。多黏菌素B主要引起腎損害和神經損害，并以腎損害多見，常表現為內生肌酐清除率降低、尿素氮增加和少尿、蛋白尿等，甚至出現急性腎小管壞死，在停藥后多黏菌素B引起的腎損害大多是可逆的［10］。其引起腎損害的機制可能主要是腎小管細胞攝取多黏菌素B，促使細胞內濃度增加誘導起始凋亡蛋白酶的活化，最終導致細胞凋亡。Aqqarwal等［11］在一項前瞻性研究中比較在高劑量黏菌素和多黏菌素B給藥下，患者中腎毒性的發生趨勢，結果顯示黏菌素日劑量≥300 mg時與腎毒性顯著相關，年齡或BMI與黏菌素腎毒性無關，且目前推薦劑量的黏菌素比多黏菌素B明顯更具腎毒性，大多數情況下黏菌素與多黏菌素B引起的腎損傷均是可逆的。Okoduwar等［12］在一項多中心回顧性研究中發現，與每日兩次給藥相比，每日一次給藥發生急性腎損傷更常見，故從安全性角度考慮每日兩次給藥較每日一次給藥更為安全。多黏菌素B的神經損害的發生率遠小于其腎損害，靜脈或腦室內應用多黏菌素B后，出現的神經毒性臨床多表現為感覺異常，可出現面部、肢體麻木，嚴重時神經肌肉阻滯導致呼吸肌麻痹。多黏菌素B引起的神經損害癥狀通常是輕微且可逆的，一般早期發現，停藥后癥狀即可消失［13］。在危重癥患者中，由于鎮靜劑和機械通氣的使用，多黏菌素B導致神經損害常常被掩蓋，不易被臨床醫師發現。

2 多黏菌素B聯合用藥研究進展

近年來，由于抗生素的廣泛使用，多重耐藥菌比例明顯上升，甚至出現除對多黏菌素及替加環素敏感外對其余抗菌藥物均耐藥的廣泛耐藥（extensively drug resistant，XDR）菌。 2016年，我國 CHINET細菌耐藥性監測［14］顯示，銅綠假單胞菌對多黏菌素B敏感率＞99.5%，不動桿菌屬（90.6%為鮑曼不動桿菌）對多黏菌素B敏感率＞93.5%。由于細菌異質性耐藥的存在，臨床上單一應用多黏菌素控制感染效果有限，同時存在誘導細菌耐藥的可能性。許磊等［15］研究發現碳青霉烯類耐藥銅綠假單胞菌對多黏菌素高度敏感，但其異質性耐藥仍普遍存在。通過體外聯合藥敏研究發現，多黏菌素聯合包括亞胺培南、美羅培南在內的碳青霉烯類等抗菌藥物對異質性耐藥的銅綠假單胞菌主要起協同及相加作用。以多黏菌素B為代表的多黏菌素聯合用藥對多重耐藥菌具有更為顯著的殺菌效果，并能進一步阻止細菌由異質性耐藥發展為耐藥。2015年《多重耐藥菌醫院感染預防與控制中國專家共識》［16］中對多重耐藥不動桿菌及銅綠假單胞菌感染均推薦應用多黏菌素。同樣在《廣泛耐藥革蘭陰性菌感染的實驗診斷、抗菌治療及醫院感染控制：中國專家共識》［17］中對于泛耐藥腸桿菌、泛耐藥銅綠假單胞菌或泛耐藥鮑曼不動桿菌感染的治療均推薦以多黏菌素為基礎聯合碳青霉烯類或替加環素的聯合用藥方案。

2.1 多黏菌素B聯合用藥治療多耐藥鮑曼不動桿菌感染鮑曼不動桿菌為非發酵革蘭陰性桿菌，是導致醫院院內感染的重要病原菌之一，多重耐藥鮑曼不動桿菌（MDR Acinetobacter baumannii，MDR-Ab） 引起的如呼吸道感染、泌尿系感染、繼發性腦膜炎和呼吸機相關性肺炎等重癥感染已成為臨床抗感染的巨大挑戰。

在體外藥敏試驗中，多黏菌素B能迅速殺滅大部分多重耐藥革蘭氏陰性桿菌，如鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌等。多黏菌素B聯合其他藥物不僅起到協同殺菌作用，甚至對一些耐藥菌也能起到良好的殺菌作用。Landman等［18］通過體外藥敏研究發現多重耐藥鮑曼不動桿菌菌株對單用亞胺培南、利福平、阿奇霉素耐藥，但多黏菌素B聯合利福平對部分鮑曼不動桿菌具有協同作用，且尚有一部分具有疊加作用。Manikal等［19］應用棋盤法研究多黏菌素B聯合阿奇霉素或利福平對鮑曼不動桿菌的殺菌作用發現，多黏菌素B聯合濃度為4 mg／L的阿奇霉素對絕大部分多重耐藥鮑曼不動桿菌甚至包括一小部分對多黏菌素耐藥在內的菌株均具有協同作用。多黏菌素B聯合濃度為1 mg／L的利福平對50%的菌株具有協同作用，其余具有相加作用。多黏菌素B聯合利福平及亞胺培南對所有菌株具有明顯的協同作用。劉立凡等［20］通過體外聯合應用多黏菌素B與亞胺培南后，多黏菌素B與亞胺培南對泛耐藥鮑曼不動桿菌的MIC均顯著下降，具有明顯協同作用。Zhang等［21］通過研究米諾環素和多黏菌素B對泛耐藥鮑曼不動桿菌抗菌活性時，發現多黏菌素B聯合米諾環素時每種藥物的MIC均降低。同樣Bowers等［22］通過體外藥敏實驗和建立小鼠中性粒細胞肺炎模型評價多黏菌素B聯合米諾環素對1株實驗室和3株臨床分離的多耐藥鮑曼不動桿菌體內外抗菌活性。研究發現與米諾環素和多黏菌素B單藥相比，米諾環素聯合多黏菌素B不僅使24 h肺組織細菌負荷顯著降低，同時聯合用藥還延長感染了米諾環素敏感菌株動物的存活時間。對于因MDR-Ab或銅綠假單胞菌所致的嚴重感染，多黏菌素B聯合利福平或碳青霉烯類藥物能夠顯著控制感染，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藥聯合對20株泛耐藥鮑曼不動桿菌的體外抗菌活性，以24 h內菌落濃度下降3log10CFU／mL以上表明具有殺菌作用，結果顯示多黏菌素B聯合多尼培南及利福平均以1／4MIC濃度用藥后在24 h內可使所有泛耐藥鮑曼不動桿菌菌株濃度下降3log10CFU／mL以上，提示三藥聯合具有明顯殺菌作用。Kim等［24］通過微量肉湯稀釋法測定環吡酮胺聯合多黏菌素B對多黏菌素B敏感但對耐環吡酮胺的鮑曼不動桿菌及大腸桿菌的藥物分數抑菌濃度指數（fractional inhibitory concentration index， FICI）。 FICI＜0.5 時提示有協同作用；FICI在0.5～1.0之間提示部分協同；FICI＞1.0，提示無協同作用。 研究［24］發現將環吡酮胺濃度波動在3.12～12.5 μg／mL時，多黏菌素 B的MIC 值下降3／4～5／6，鮑曼不動桿菌 FICI值波動于0.375～0.5，大腸桿菌 FICI值波動于 0.25～0.5，研究結果提示，環吡酮胺可能增強多黏菌素B對多重耐藥鮑曼不動桿菌的抗菌活性。Hagihara等［25］研究多黏菌素B和替加環素單藥及二者聯用對4株臨床分離的多耐藥鮑曼不動桿菌的體外藥效學，測定多重耐藥鮑曼不動桿菌在藥物中暴露24 h的細菌密度變化（△log10CFU／mL）和細菌殺滅-再生長曲線下面積（the area under the bacterial killing and regrowth curve，AUBC）的變化，結果顯示相較于單用多黏菌素B和替加環素，多黏菌素B與替加環素聯合使用后log10CFU／mL和AUBC均下降明顯，表明多黏菌素B聯合替加環素在體外具有良好的抗菌作用。Lenhard等［26］建立中空纖維模型，將單用美羅培南從2 g q8h逐步增至8 g q8h，與聯用多黏菌素B（2.22 mg／kg）相較發現美羅培南4g q8h與多黏菌素B聯用時24 h菌落數較單用美羅培南下降明顯，且144 h后恢復生長，大劑量美羅培南（8g q8h）與多黏菌素B聯用可清除細菌，并且細菌不恢復生長。大多數體外實驗表明相較于單藥，多黏菌素B聯合碳青霉烯類、利福平及替加環素等藥物對多耐藥鮑曼不動桿菌具有更顯著的殺菌效果。

2.2 多黏菌素B聯合其他藥物治療多重耐藥銅綠假單胞菌感染銅綠假單胞菌（pseudomonas aeruginosa，PA）分布廣泛，致病力弱，易產生耐藥性。由于喹諾酮類、β-內酰胺類、氨基糖苷類、碳青霉烯類等多種抗菌藥物的廣泛應用，銅綠假單胞菌在非發酵細菌中的分離率明顯上升，其耐藥性不斷增強，出現了MDR菌株，甚至產生對除多黏菌素外均耐藥的泛耐藥菌株（pandrug resance PDR），此類細菌是引起多臟器和多系統重癥感染的重要病原菌，給臨床治療帶來了巨大挑戰。

余美玲［27］通過研究多黏菌素B與美羅培南聯合應用對PDR-PA體外抗菌活性的有效性發現多黏菌素B聯合美羅培南后，多黏菌素B及美羅培南對泛耐藥銅綠假單胞菌的MIC均下降明顯，60%菌株的FICI波動在0～0.5；30%菌株的FICI波動在0.5～1.0；剩余菌株的FICI波動在1.0～2.0；無菌株的FICI＞2。研究［28］顯示多黏菌素B聯合美羅培南兩藥后，具有協同作用及相加作用，但是并不具備拮抗作用。Lim等［29］通過時間-殺菌曲線評價組合多黏菌素B、阿米卡星、美羅培南或利福平對PDR-PA的抗菌活性。結果顯示在22株PDR-PA中，單用每種藥物均未能殺滅泛耐藥銅綠假單胞菌，但是美羅培南聯合多黏菌素B、阿米卡星聯合美羅培南、阿米卡星聯合利福平和多黏菌素B聯合阿米卡星分別有8例（36.4%）、3例（13.6%）、1例（4.5%）和6例（27，3%）具有殺菌作用；其中10株任意兩藥聯和均未起到殺菌作用，相較于多黏菌素B聯合阿米卡星及美羅培南（殺菌率6／10），多黏菌素B聯合阿米卡星及利福平（殺菌率 7／10）具有更高的殺菌率。 Walsh 等［30］將磷霉素分別聯合多黏菌素B、妥布霉素及環丙沙星使用后發現在81例中，多黏菌素B和妥布霉素分別有54例（67%）和49例（60%）具有協同或相加作用，磷霉素聯合多黏菌素B能明顯降低耐磷霉素銅綠假單胞菌的細菌率。Lin等［31］在體外實驗中發現多黏菌素B聯合恩諾沙星對銅綠假單胞菌具有協同抗菌作用，同時對銅綠假單胞菌12196進行體外一室模型（in vitro one-compartment model， IVM）和中空纖維感染模型（hollow-fiber infection model，HFIM）實驗發現單一應用多黏菌素B或恩諾沙星對所有銅綠假單胞菌分離株無效，而多黏菌素B與恩諾沙星組合對銅綠假單胞菌具有協同作用，群體分析圖表明該組合抑制了銅綠假單胞菌12196中多黏菌素抗性的出現。然而Wilhelm等［32］通過時間殺滅試驗評估亞胺培南聯合阿米卡星或多黏菌素B對6種耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌的抗菌活性。相較于與阿米卡星聯合對兩種分離株具有協同作用，與多黏菌素B聯合則在兩種分離株中發生協同作用和拮抗作用。可見在體外實驗中碳青霉烯聯合多黏菌素B的組合并非完全優于碳青霉烯類與其他類藥物組合。Lin等［33］測定霧化吸入多黏菌素B后小鼠銅綠假單胞菌感染中性粒細胞肺炎模型中多黏菌素B的藥效學及藥動學指標變化，顯示多黏菌素B能明顯減輕肺部炎癥，保護肺部細胞上皮完整性，同時多黏菌素B霧化吸入較靜脈輸注在肺組織內具有更高的藥物濃度，起到更好的治療作用，提示我們對于多重耐藥銅綠假單胞菌的肺部感染并且靜脈注射其他抗菌藥物效果不佳時，通過聯合霧化吸入多黏菌素B可能更易控制感染。

2.3 多黏菌素B聯合其他藥物治療耐碳青霉烯類肺炎克雷伯桿菌（carbapenem-resistent Klebsiella pneumoniae，CRKP）感染肺炎克雷伯菌是常見革蘭陰性桿菌，表面由黏性多糖構成的莢膜覆蓋，人體上呼吸道和腸道均有分布，可引起肺炎、菌血癥等嚴重感染，是院內獲得性肺炎常見致病菌。CRKP的出現是導致重癥感染患者高死亡率的重要原因之一。Bulman等［34］通過測定多黏菌素B和磷霉素對產碳青霉烯酶肺炎克雷伯桿菌（carbapenemase-producing K.pneumoniae，KPC-K.p）的殺菌作用研究顯示，多黏菌素B及磷霉素單藥對KPC-K.p 9A（多黏菌素B MIC：0.5 mg／L，磷霉素 MIC：≤8 mg／L）在 3 h 內殺菌＞3log10CFU／mL，但在 48 h內出現菌株再生和耐藥菌株增殖。多黏菌素B聯合磷霉素后殺菌＞6log10CFU／mL，同時有效阻止耐多黏菌素B和磷霉素菌株的繁殖。對于具有較高磷霉素MIC（多黏菌素 B MIC：0.5 mg／L，磷霉素 MIC：32 g／L）的分離株KPC-K.p 24A，多黏菌素B聯合磷霉素在1 h內殺菌＞6log10CFU／mL，以上研究提示多黏菌素B聯合磷霉素具有明顯的殺菌作用，并能進一步阻止多黏菌素耐藥菌株的產生。Barth等［35］評估多黏菌素B分別聯合亞胺培南、美羅培南及替加環素對具有高MIC的產KPC-2型肺炎克雷伯桿菌的體外抗菌活性，發現多黏菌素聯合碳青霉烯類抗生素尤其是美羅培南使用時，對于肺炎克雷伯桿菌的殺菌效果非常明顯。吳正海等［36］研究發現多黏菌素B分別與美羅培南、利福平聯合用藥對大部分耐碳青霉烯類肺炎克雷伯桿菌有協同或相加作用，不存在無關和拮抗作用；Toledo等［37］通過建立產KPC-2型CRKP感染小鼠模型研究多黏菌素B聯合用藥的治療效果，結果顯示，多黏菌素 B（MIC 0.5 μg／mL）分別與替加環素（MIC 1 g／mL）、美羅培南（MIC 32 g／mL）聯合應用治療時小鼠存活率均為100%，而替加環素、美羅培南單藥治療時存活率均為40%，安慰劑組存活率為20%，提示多黏菌素B聯合替加環素或美羅培南能顯著提高小鼠存活率。Dipe等［38］建立 HFIM模擬臨床多黏菌素B（2.5 mg／kg負荷劑量作為2 h輸注，隨后1.5 mg／kg q12 h作為2 h輸注）及注射用磷霉素（ZTI-01，6g q6 h作為1 h或3 h輸注）的使用劑量，并進行群體菌落分析（PAP）和MIC測試以評估耐藥性的出現。多黏菌素B或磷霉素單藥治療KPC-K.p無效，多黏菌素B聯合磷霉素1 h輸注顯示持續4 h的殺菌活性，并且在144 h以后檢測不到集落計數。多黏菌素B聯合磷霉素3 h輸注在4 h后顯示出殺菌活性，并且在144 h后再生長，群體菌落分析顯示在120 h后出現耐藥菌株，實驗表明多黏菌素B聯合磷霉素1 h輸注對于產碳青霉烯類肺炎克雷伯菌具有良好的殺菌作用，并能抑制耐藥菌株的出現。Huang等［39］研究體外使用多黏菌素B和米諾環素對產碳青霉烯酶肺炎克雷伯桿菌（多黏菌素 B MIC≤0.5 mg／L，米諾環素 MIC 2～32 mg／L）的抗菌活性發現，多黏菌素B單用時對多黏菌素B敏感的KPC-K.p殺菌效果明顯，但24 h后出現菌株再生，隨著濃度的上升，菌株再生長的時間可延長，米諾環素單用時KPC-K.p無明顯下降，研究表示無論米諾環素MIC高低，多黏菌素B聯合米諾環素對產KPC的肺炎克雷伯菌的藥效學活性取決于對多黏菌素B的敏感性。Zusman等［40］進行的一項回顧性研究發現，多黏菌素和碳青霉烯類藥物聯合使用治療CRKP時總協同率高達44%，多黏菌素B的協同率為64%，而黏菌素的協同率為40%，結果提示多黏菌素B與碳青霉烯類藥物聯合使用有更好的協同效應。大多數體內外實驗表明多黏菌素B聯合碳青霉烯類、替加環素、磷霉素等其他抗菌藥物不僅具有更為顯著的殺菌活性，同時能進一步抑制耐藥菌的出現。

3 總結

隨著多重耐藥革蘭陰性菌的不斷出現，多黏菌素B對此類細菌具有良好的抗菌作用，臨床上為有效控制感染的同時防止耐藥菌的產生，多采用聯合用藥方案以期達到更佳治療效果。目前關于多黏菌素B的藥效學、藥代學及毒理學機制尚不明確，基于多黏菌素B的聯合用藥方面的研究更為缺乏，需更深入研究多黏菌素B的藥理學特點及聯合用藥的可行性與安全性。本文基于多黏菌素B的聯合用藥進行綜述發現，多黏菌素B聯合用藥方案目前多為體外研究，體內研究開展甚少，臨床上用藥劑量及療程尚未有統一標準。用藥途徑包括靜脈注射、霧化吸入、局部外用等多種方式。聯合方案的選擇、劑量及療程多取決于臨床醫生的實踐經驗，多黏菌素B在聯合用藥后其腎毒性、神經毒性等是否增加，患者是否耐受，能否有效控制感染均未有大規模的臨床數據或循證學依據。尚需更多的臨床研究以制定多黏菌素B聯合用藥的方案，明確用藥途徑，完善用藥劑量及確定療程。

目前對于多重耐藥菌感染，指南多推薦以多黏菌素B為代表的多黏菌素聯合碳青霉烯類抗生素的用藥方案，但在實際臨床應用中應明確感染類型及嚴重程度，根據細菌培養及藥敏實驗，考慮聯合用藥方案。其次根據感染部位考慮用藥途徑，對于不易控制的局部感染，局部用藥可能效果更為顯著，并以患者體質量為用藥參數，調整用藥劑量。同時應充分考慮患者年齡及肝腎功能等在內的諸多因素，避免聯合應用氨基糖苷類、兩性霉素B等具有明顯腎毒性的抗菌藥物，在充分權衡利弊后選擇最佳用藥方案。