抗菌藥物治療藥物監(jiān)測(cè)流程的關(guān)注點(diǎn)及質(zhì)量保證研究進(jìn)展

陳夢(mèng)婷， 范亞新， 王 雨， 郭蓓寧， 劉笑芬， 陳淵成， 張 菁

作者單位： 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院抗生素研究所，國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)抗生素臨床藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海 200040。

治療藥物監(jiān)測(cè)（therapeutic drug monitoring，TDM）是指通過(guò)測(cè)定患者體內(nèi)的藥物暴露、藥理標(biāo)志物或藥效指標(biāo)，利用定量藥理模型，以藥物治療窗為基準(zhǔn)，制定適合患者的個(gè)體化給藥方案[1]。TDM 是抗菌藥物合理應(yīng)用的重要組成部分，可實(shí)現(xiàn)患者的個(gè)體化給藥，提高療效和降低不良事件的發(fā)生率。

近年來(lái)，隨著檢測(cè)手段的推進(jìn)和個(gè)體化用藥理念的提升，抗菌藥物TDM 得到了較快的發(fā)展，但目前抗菌藥物TDM 體系仍不完善，使得抗菌藥物的TDM 面臨極大的挑戰(zhàn)。針對(duì)TDM 流程中的重要環(huán)節(jié)[2-3]，建立抗菌藥物的TDM 質(zhì)量保證體系，可以保證TDM 的順利實(shí)施。本文綜述了抗菌藥物TDM 流程中的關(guān)注點(diǎn)和質(zhì)量保證的研究進(jìn)展，為T(mén)DM 質(zhì)量保證體系的建立提供參考，以提高TDM 水平和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為臨床個(gè)體化劑量調(diào)整提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支持。

1 抗菌藥物TDM 流程中的關(guān)注點(diǎn)

抗菌藥物TDM 的流程主要包括開(kāi)具檢驗(yàn)醫(yī)囑、采血、樣品送檢、濃度檢測(cè)和出具檢驗(yàn)報(bào)告反饋給臨床醫(yī)師，以用于后續(xù)的劑量調(diào)整。在這些流程中，需要關(guān)注的要點(diǎn)包括哪些藥物和患者需要進(jìn)行TDM、樣品采集的時(shí)間、樣品穩(wěn)定性、檢測(cè)方法的差異、參考值范圍的制定以及報(bào)告的解讀等。

1.1 需進(jìn)行TDM 的抗菌藥物及適用人群

目前國(guó)內(nèi)外指南中推薦進(jìn)行TDM 的抗菌藥物主要為治療窗窄的藥物，包括糖肽類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、多黏菌素類(lèi)和三唑類(lèi)抗真菌藥物等[4]（表1）。患者的年齡、體重、遺傳因素、肝腎功能的改變、不同給藥方式、合并用藥時(shí)藥酶的誘導(dǎo)或抑制等均可能影響藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過(guò)程，導(dǎo)致血藥濃度個(gè)體差異變大，從而影響抗菌藥物的療效和安全性。推薦在老人、兒童、肥胖、危重癥、合并肝/腎功能損害藥物及肝/腎功能不全等患者進(jìn)行TDM。對(duì)于伏立康唑等受肝藥酶影響的藥物，聯(lián)合使用肝藥酶的抑制劑或誘導(dǎo)劑，從而影響伏立康唑等藥物藥動(dòng)學(xué)的患者，也需要進(jìn)行TDM。

表1 抗菌藥物的治療藥物監(jiān)測(cè)匯總

β 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的治療窗較寬，近年來(lái)，越來(lái)越多的研究顯示，重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）患者在使用β 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素過(guò)程中可能出現(xiàn)中毒或劑量不足，有必要在ICU 患者中進(jìn)行TDM[5-6]。β 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的藥物濃度較低時(shí)會(huì)造成治療失敗甚至細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)，而過(guò)量使用又會(huì)有藥物毒性出現(xiàn)，推薦臨床醫(yī)師在患者存在以下情況后開(kāi)具TDM 檢驗(yàn)醫(yī)囑[5]：①腎損害或亢進(jìn)；②最低抑菌濃度（MIC）較高的病原菌感染；③不確定藥物能否充分滲透至組織部位；④疑似治療失敗的膿毒癥或膿毒癥休克的患者；⑤應(yīng)用β 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素治療后疑似有毒性反應(yīng)的患者。

1.2 樣品采集時(shí)間

給藥后藥物濃度隨著時(shí)間不斷變化，對(duì)于一般的藥物，在4～5 個(gè)消除半衰期可以達(dá)到穩(wěn)態(tài)，國(guó)內(nèi)外指南和專(zhuān)家共識(shí)推薦的抗菌藥物TDM 采血時(shí)間見(jiàn)表1。2020 年美國(guó)衛(wèi)生系統(tǒng)藥師協(xié)會(huì)、美國(guó)感染病學(xué)會(huì)、兒童感染性疾病學(xué)會(huì)和感染病藥師學(xué)會(huì)更新修訂了萬(wàn)古霉素共識(shí)指南[9]，指出鑒于早期治療的重要性，萬(wàn)古霉素的目標(biāo)暴露量應(yīng)在治療早期達(dá)到，優(yōu)選最初的24～48 h。模型引導(dǎo)的精準(zhǔn)用藥（model-informed precision dosing，MIPD）是將患者的生理、病理、藥物的藥理學(xué)和疾病進(jìn)程等信息進(jìn)行整合，通過(guò)數(shù)學(xué)建模與模擬技術(shù)指導(dǎo)患者的個(gè)體化精準(zhǔn)用藥。若使用MIPD結(jié)合貝葉斯估計(jì)法輔助抗菌藥物的個(gè)體化給藥，則不需要穩(wěn)態(tài)血藥濃度就可實(shí)現(xiàn)早期評(píng)估[24]。

采樣時(shí)間的準(zhǔn)確性對(duì)于后續(xù)的用藥調(diào)整至關(guān)重要，不合理的采樣時(shí)間將可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的給藥劑量調(diào)整。Al Za'abi 等[25]前瞻性橫斷面研究了2013 年10 月—2014 年1 月蘇丹卡布斯大學(xué)醫(yī)院TDM 申請(qǐng)。在評(píng)估的733 份TDM 申請(qǐng)中，僅有209（28.5%）份申請(qǐng)的采樣時(shí)間準(zhǔn)確，468（63.8%）份申請(qǐng)的采樣時(shí)間均不合理，其中萬(wàn)古霉素、阿米卡星和慶大霉素的不合理率分別為59.14%、77.3%和64.9%。采樣時(shí)間不合理主要表現(xiàn)在采樣時(shí)間錯(cuò)誤（558 份，55.8%）和未達(dá)到穩(wěn)態(tài)濃度（59 份，8%）。采樣時(shí)間不合理的患者中，有112（15.3%）例調(diào)整了給藥劑量。

1.3 樣品穩(wěn)定性

血樣從采集到測(cè)定前，需要關(guān)注樣品在運(yùn)輸、存儲(chǔ)等過(guò)程中的穩(wěn)定性，以保證檢測(cè)的結(jié)果能夠真實(shí)反映血樣采集時(shí)的抗菌藥物濃度。樣品送檢和存儲(chǔ)的溫度和時(shí)間需根據(jù)每個(gè)藥物的穩(wěn)定性要求進(jìn)行操作，對(duì)于不穩(wěn)定的藥物，需要予以更多的關(guān)注。β 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素等抗菌藥物并不穩(wěn)定，且每個(gè)藥物間穩(wěn)定性的要求均存在差異，例如D'Cunha 等[26]評(píng)估了頭孢吡肟、美羅培南、哌拉西林和他唑巴坦血樣的穩(wěn)定性，血漿樣品在室溫下保存24 h 觀察到了明顯的降解，頭孢吡肟、美羅培南、哌拉西林和他唑巴坦降解率分別達(dá)30.1%、75.6%、49.0%和37.7%，在2～8℃冰箱放置24 h 的頭孢吡肟、哌拉西林和他唑巴坦均穩(wěn)定。

采血管中的抗凝劑或促凝劑可能影響抗菌藥物的穩(wěn)定性和測(cè)定結(jié)果的可靠性。采血管的種類(lèi)很多，血清管包括分離膠促凝管和普通血清管，其中分離膠促凝管含有惰性分離膠和促凝劑，普通血清管則不含添加劑；血漿管根據(jù)添加的抗凝劑不同分為肝素抗凝管和二胺四乙酸（EDTA）抗凝管等。鄧陽(yáng)等[27]考察了EDTA-K2 和肝素鈉對(duì)美羅培南全血穩(wěn)定性的影響。相比于EDTA-K2管，肝素鈉管受溫度及存放時(shí)間影響較大，美羅培南降解更快，37℃下放置48 h 后肝素鈉管降解約90%，EDTA-K2 降解約70%。Kulkarni 等[28]比較了不同抗凝劑（EDTA、肝素和檸檬酸三鈉）對(duì)美羅培南血漿濃度測(cè)定的影響，不同抗凝管中美羅培南的濃度存在顯著差異（P=0.001），而肝素管中美羅培南濃度被低估。

1.4 不同檢測(cè)方法的差異

TDM 的檢測(cè)方法很多，主要包括免疫分析法、高效液相色譜-紫外法（HPLC-UV）、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）等[29]。免疫分析法操作簡(jiǎn)單便捷，但特異度和準(zhǔn)確度較色譜法差。HPLCUV 法和LC-MS/MS 具備良好的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度，且可同時(shí)多個(gè)分析物等特點(diǎn)，但操作復(fù)雜、自動(dòng)化程度低。HPLC-UV 法需要藥物有紫外吸收，且易受合并用藥的干擾，限制了其臨床應(yīng)用。LC-MS/MS 法可適用于大多數(shù)的檢測(cè)藥物，但儀器和試劑成本昂貴，且每批次均需要標(biāo)準(zhǔn)曲線和質(zhì)控樣品，適用于大批量的樣品測(cè)定。TDM 血樣來(lái)源廣泛，受患者生理病理的影響，血樣等基質(zhì)中的內(nèi)源性物質(zhì)變異較大，LC-MS/MS 方法驗(yàn)證時(shí)無(wú)法完全模擬患者的實(shí)際情況，可能導(dǎo)致基質(zhì)抑制或增強(qiáng)[30]，從而影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。2020 版《9012 生物樣品定量分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則》中指出對(duì)于質(zhì)譜檢測(cè)，推薦盡可能使用穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)，以消除基質(zhì)效應(yīng)的影響。

文獻(xiàn)報(bào)道顯示不同檢測(cè)方法間存在一定的差異，McConeghy 等[31]比 較 了LC-MS/MS 法 和4種不同免疫分析法測(cè)定萬(wàn)古霉素濃度，每種免疫分析法至少使用1 種商用免疫分析儀，結(jié)果顯示不同方法測(cè)得的血藥濃度存在差異，即使是相同方法不同廠家的儀器測(cè)得濃度也有一定差異，若進(jìn)行臨床樣本的檢測(cè)方法轉(zhuǎn)移時(shí)，需進(jìn)行方法間的比較。Oyaert 等[32]在進(jìn)行萬(wàn)古霉素TDM 時(shí)將4 種免疫分析方法與已開(kāi)發(fā)的LC-MS/MS 方法進(jìn)行比較，其中Cobas 8000 的免疫分析方法與LCMS/MS 法的平均差異為22.0%，影響了22.2%的臨床劑量調(diào)整。特殊的基質(zhì)，例如血細(xì)胞破裂造成的溶血，也可能導(dǎo)致檢測(cè)方法間的差異，影響TDM 結(jié)果的準(zhǔn)確性[33-34]。本研究所前期同時(shí)采用化學(xué)發(fā)光微粒子免疫分析法（chemiluminescence microparticle immunoassay，CMIA） 和 超 高 效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，UPLCMS/MS）測(cè)定溶血和未溶血血清樣品中的萬(wàn)古霉素濃度，兩種方法測(cè)定溶血樣品的差異較大，其中11.8%（10/85）樣品兩種方法的差異＞50%[33]。Zhao 等[35]在評(píng)價(jià)萬(wàn)古霉素新生兒不同藥動(dòng)學(xué)模型時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)方法不同可影響模型的構(gòu)建和預(yù)測(cè)性。因而TDM 除考慮患者因素、給藥劑量外，尚需考慮檢測(cè)方法，此對(duì)患者的個(gè)體化劑量調(diào)整也很重要。

1.5 參考值范圍

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外抗菌藥物指南不斷發(fā)布，給抗菌藥物TDM 的參考值制定提供了參考和依據(jù)。對(duì)于疑似或確診的嚴(yán)重甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌感染的患者，2020 年萬(wàn)古霉素國(guó)際共識(shí)指南推薦個(gè)體化給藥的靶標(biāo)為AUC/MIC，且該靶值維持在400～600（假設(shè)肉湯微量稀釋法萬(wàn)古霉素MIC值為1 mg/L），以達(dá)到臨床療效并提高患者安全性[9]。2020 年中國(guó)藥理學(xué)會(huì)治療藥物監(jiān)測(cè)研究專(zhuān)業(yè)委員會(huì)也更新了中國(guó)萬(wàn)古霉素治療藥物監(jiān)測(cè)指南，除AUC外還推薦檢測(cè)血藥谷濃度。對(duì)于普通感染的成人患者，推薦萬(wàn)古霉素目標(biāo)谷濃度維持在10～15 mg/L；對(duì)于新生兒及兒童患者，推薦萬(wàn)古霉素谷濃度維持在5～15 mg/L[8]。2019 年，美國(guó)感染病學(xué)會(huì)等6 家國(guó)際協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布了多黏菌素類(lèi)藥物的合理應(yīng)用國(guó)際共識(shí)指南，推薦多黏菌素E 和多黏菌素B 的靶值分別為穩(wěn)態(tài)24 h 血漿藥時(shí)曲線下面積（AUCss，24h）50 mg·h/L 和50～100 mg·h/L，即相當(dāng)于穩(wěn)態(tài)時(shí)平均血藥濃度（Css，avg）2 mg/L 和2～4 mg/L[17]。2017 年，歐洲臨床微生物學(xué)和傳染病學(xué)會(huì)、歐洲醫(yī)學(xué)真菌學(xué)聯(lián)合會(huì)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)發(fā)布曲霉病的診斷和管理指南，推薦伏立康唑的靶值為谷濃度1～5.5 mg/L，泊沙康唑治療和預(yù)防侵襲性曲霉病的靶值分別為＞1 mg/L和＞0.7 mg/L，伊曲康唑則分別為1～4 mg/L 和0.5～4 mg/L[20]。歐洲重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)會(huì)等4 家國(guó)際學(xué)會(huì)發(fā)布了針對(duì)重癥患者的立場(chǎng)文件，對(duì)利奈唑胺、替考拉寧和阿米卡星等藥物的靶值也進(jìn)行了相應(yīng)的推薦[4]。

1.6 報(bào)告的解讀

TDM 的實(shí)施不僅是提供準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，更重要的是如何進(jìn)行報(bào)告的解讀并提出合理的個(gè)體化用藥建議。2020 年中國(guó)藥理學(xué)會(huì)治療專(zhuān)業(yè)委員會(huì)發(fā)布了《治療藥物監(jiān)測(cè)（TDM）解讀專(zhuān)家共識(shí)》。共識(shí)指出解讀人員需結(jié)合患者的個(gè)體數(shù)據(jù)，包括人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)、生理病理特征、用藥情況等，分析和解讀檢測(cè)結(jié)果，實(shí)施定量計(jì)算，為臨床干預(yù)提供個(gè)體化用藥的建議[36]。隨著定量藥理學(xué)理論的“模型與模擬”方法和技術(shù)在臨床實(shí)踐中的重 視 和 應(yīng) 用，Vancomycin Calculator、Bestdose、DoseMe 等臨床決策支持系統(tǒng)被逐漸開(kāi)發(fā)應(yīng)用于萬(wàn)古霉素、阿米卡星等藥物的個(gè)體化用藥，為個(gè)體化用藥提供計(jì)算的工具[24]。

2 抗菌藥物TDM 質(zhì)量保證體系的建立[36-37]

根據(jù)抗菌藥物TDM 的流程，制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范（standard operating procedure，SOP）指導(dǎo)每一流程的具體執(zhí)行，并建立質(zhì)量保證體系，可以監(jiān)督和保證抗菌藥物TDM 的正常開(kāi)展。目前，臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量保證一般以分析前、中、后進(jìn)行劃分。

2.1 分析前的質(zhì)量保證

分析前的質(zhì)量保證主要包括開(kāi)具檢驗(yàn)醫(yī)囑、樣品采集及流轉(zhuǎn)流程。TDM 醫(yī)囑需要明確開(kāi)具的檢驗(yàn)項(xiàng)目，記錄患者信息，所需的樣品類(lèi)型、采樣時(shí)間、采血管類(lèi)型等信息。護(hù)士在收到臨床醫(yī)師開(kāi)具的檢驗(yàn)醫(yī)囑后，需要核對(duì)患者的信息，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采集血樣。血樣采集時(shí)需要注意操作的手法，避免劇烈震蕩血樣造成樣品溶血。樣品采集后，結(jié)合藥物的穩(wěn)定性要求在規(guī)定的時(shí)間和溫度下送檢樣品。實(shí)驗(yàn)室在收到樣品后需要判定樣品是否合格，包括樣品的采樣量、采血管類(lèi)型、溶血情況和樣品存放的時(shí)間是否滿足穩(wěn)定性要求等，對(duì)于不合格樣品應(yīng)予以拒收。

2.2 分析中的質(zhì)量保證

檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行TDM 檢測(cè)時(shí)，需要配備有定期校準(zhǔn)的儀器設(shè)備，經(jīng)培訓(xùn)考核通過(guò)后的操作人員，經(jīng)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局注冊(cè)批準(zhǔn)且在穩(wěn)定期的試劑、標(biāo)準(zhǔn)曲線以及質(zhì)控樣品和經(jīng)方法學(xué)驗(yàn)證通過(guò)的檢測(cè)方法等。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室自配試劑和自建方法，需要經(jīng)過(guò)方法學(xué)考察或驗(yàn)證，且有明確的SOP 規(guī)定后方可進(jìn)行TDM 檢測(cè)。此外，為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性，還需要進(jìn)行室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)控評(píng)估檢測(cè)的質(zhì)量。

室內(nèi)質(zhì)控是實(shí)驗(yàn)室為了監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)本室工作質(zhì)量，以決定常規(guī)檢驗(yàn)報(bào)告能否發(fā)出所采取的一系列檢查、控制手段。為保證測(cè)定結(jié)果的可靠性，在每批次樣本檢測(cè)時(shí)應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)質(zhì)量控制，并繪制質(zhì)控圖，若室內(nèi)質(zhì)控不通過(guò)或呈現(xiàn)趨勢(shì)性變化，需要對(duì)質(zhì)控的差異進(jìn)行進(jìn)一步分析，找出原因，及時(shí)糾正。室間質(zhì)控是多家檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析同一份未知樣品，通過(guò)比較不同實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果分析，可以發(fā)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程中存在的系統(tǒng)誤差，是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理的重要內(nèi)容。Kowalski 等[38]報(bào)道了2011—2018 年波蘭多中心實(shí)驗(yàn)室的418 個(gè)萬(wàn)古霉素和148 個(gè)慶大霉素測(cè)定結(jié)果，萬(wàn)古霉素的室間穩(wěn)健變異系數(shù)（robust coefficient of variation， rCV）為1.3%～47.2%，慶大霉素的rCV 為1.8%～34.2%。有25.7%的萬(wàn)古霉素和25.6%慶大霉素的測(cè)定濃度超過(guò)了設(shè)定的靶值±10%的接受范圍，且不同方法間的測(cè)定濃度存在顯著性差異（P＜0.000 1）。

2.3 分析后的質(zhì)量保證

TDM 濃度報(bào)告應(yīng)由檢測(cè)人員出具濃度報(bào)告，并由報(bào)告核對(duì)人核對(duì)患者的所有信息、所采用的方法、檢測(cè)的線性范圍和測(cè)定的結(jié)果等。若實(shí)驗(yàn)室對(duì)患者標(biāo)本進(jìn)行統(tǒng)一編碼，報(bào)告出具時(shí)需要特別關(guān)注標(biāo)本的對(duì)應(yīng)關(guān)系。報(bào)告的解讀則應(yīng)由有資質(zhì)的藥學(xué)人員給予給藥方案的建議。

綜上所述，TDM 臨床實(shí)施時(shí)需要關(guān)注流程中的要點(diǎn)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤，均可能影響抗菌藥物TDM 的結(jié)果，無(wú)法給臨床提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)用于患者的個(gè)體化劑量調(diào)整。建立TDM 的質(zhì)量保證系統(tǒng)，可以減少和規(guī)避TDM 過(guò)程的失誤，提高檢測(cè)和報(bào)告解讀的質(zhì)量，從而為臨床提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)患者的個(gè)體化給藥。