孫桂鳳,陳頔,孫釗
北京醫(yī)院藥學(xué)部,北京 100730
近日,國際上陸續(xù)報道在印度、巴基斯坦、英國等地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)NDM-1(I型新德里金屬細(xì)菌β-內(nèi)酰胺酶)泛耐藥腸桿菌科細(xì)菌,引發(fā)社會廣泛關(guān)注,媒體稱之為“超級細(xì)菌”。此類細(xì)菌能夠產(chǎn)生可水解β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的酶,對青霉素類、頭孢菌素類和碳青霉烯類藥物廣泛耐藥,但對替加環(huán)素敏感。替加環(huán)素是繼多西環(huán)素、米諾環(huán)素、美他環(huán)素后開發(fā)的新一代四環(huán)素類抗生素。2005年6月17日美國FDA批準(zhǔn)其用于治療成人復(fù)雜皮膚及其軟組織感染(cSSSIs)和成人復(fù)雜的腹腔內(nèi)感染(cIAIs),包括復(fù)雜闌尾炎、燒傷感染、腹內(nèi)膿腫、深部軟組織感染及潰瘍感染。與四環(huán)素相比,在中央的骨架的側(cè)鏈上,在第9位以D環(huán)甘氨酰環(huán)代替了N2烷基2甘氨酰氨基,使抗菌譜更廣,抗菌活性更強,而且使它得以能克服大多數(shù)細(xì)菌對四環(huán)素耐藥機制的產(chǎn)生。因而,在臨床上具有良好的應(yīng)用前景。本文綜述了近年來替加環(huán)素的研究進(jìn)展。
1.1 作用機制 替加環(huán)素的作用機制與四環(huán)素類藥物相似,與細(xì)菌核糖體30s亞基的A位點結(jié)合,阻止細(xì)菌轉(zhuǎn)錄從而抑制蛋白質(zhì)合成[1,2]。研究顯示,替加環(huán)素與核糖體的結(jié)合模型說明替加環(huán)素在與核糖體30 s亞基A位結(jié)合的同時與核糖體的剩余部分H34結(jié)合,所以與核糖體結(jié)合的更加牢固。替加環(huán)素與核糖體的結(jié)合能力比米諾環(huán)素、四環(huán)素強,抑制細(xì)菌蛋白合成的能力是米諾環(huán)素3倍、四環(huán)素的20倍。
1.2 對抗細(xì)菌耐藥的機制 四環(huán)素產(chǎn)生耐藥是后天獲得性的,主要由耐藥基因傳播,這些耐藥基因在質(zhì)粒、整合子及接合轉(zhuǎn)座子內(nèi)被發(fā)現(xiàn)[3]。通過化學(xué)實驗研究,確定了替加環(huán)素的立體結(jié)構(gòu)對于其耐藥性的作用,證明在第9位上一個大的取代基產(chǎn)生的空間位阻可以克服四環(huán)素的耐藥機制 。
替加環(huán)素的血漿蛋白結(jié)合率為71%~89% ,與其他四環(huán)素類藥物相比較,分布容積大,達(dá)到7~9 L/kg,血清峰濃度一般在0.6~1.5mg/L范圍內(nèi),谷濃度可低至0.13mg/L,AUC可為5mg/h/L,半衰期長達(dá)36小時。替加環(huán)素,不受細(xì)胞色素P450酶系統(tǒng)的影響,也不影響由這些酶代謝的其他藥物[6,7]。只有很少部分經(jīng)葡萄糖醛酸結(jié)合代謝,59%以原型通過膽道排泄,22%經(jīng)尿液排泄。在膽囊,肺和結(jié)腸的藥物濃度比血清高,而在骨和關(guān)節(jié)液中的濃度比血清低。
藥代動力學(xué)研究表明,不同年齡、性別和人種無需調(diào)整劑量[8,9]。與正常對照比較,其藥代動力學(xué)性質(zhì)在肝功能輕度損害的患者中沒有改變;在中度肝功能損害者中,其半衰期延長23%;在重度肝損害的患者中,其半衰期延長43%,清除率降低55%。因此,有輕中度肝功能損害患者無需調(diào)整劑量;而對重度肝功能損害的患者,可首次給予100mg負(fù)荷劑量,然后為維持在25mgq12h。與健康對照比較,肌酐清除率<30 mL/min患者,替加環(huán)素的AUC可增加40%,而峰濃度(Cmax)不受影響。與之不同的是,接受血液透析的晚期腎衰竭患者替加環(huán)素的Cmax可升高60% ,而AUC僅增加20%。因此,二者均不需要調(diào)整劑量。
多項研究表明,替加環(huán)素對G+菌、G-菌、厭氧菌有廣泛的抗菌活性,包括萬古霉素耐藥腸球菌(VRE)、甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌(MRSA)、青霉素耐藥的肺炎鏈球菌(PRSP)等,仍有很好抗菌效果,見表1。
表1 替加環(huán)素的體外抗菌活性Tab 1 In vitro antimicrobial activity of tigecycline
另一項研究對比了替加環(huán)素與碳青霉烯類的抗菌能力[17],研究顯示,在臨床分離的碳青霉烯類敏感的腸桿菌屬菌株中,78%對替加環(huán)素敏感,9%中等敏感,有13%對替加環(huán)素耐藥。而耐碳青霉烯類腸桿菌屬的菌株中,有49%對替加環(huán)素敏感20%中等敏感,31%耐藥菌。替加環(huán)素對碳青霉烯類敏感克雷伯菌屬的敏感率為67%,對碳青霉烯類耐藥株的克雷伯菌屬敏感率為60%,兩者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.27)。
2000~2005年在北美、拉丁美洲和歐洲的醫(yī)學(xué)中心開展了一項較大規(guī)模的研究[18],共收集了104株產(chǎn)碳青霉烯酶(絲氨酸和金屬β內(nèi)酰胺酶)的腸桿菌科細(xì)菌,采用微量稀釋法測定替加環(huán)素和其他25種抗菌藥物的抗菌活性。其中產(chǎn)KPC22和KPC2373株,VIM2114株,IMP2111株,SME215株,NMC241株。產(chǎn)碳青霉烯酶的菌株中,依次排序分別為肺炎克雷伯菌(53株)、陰溝腸桿菌(22株)和弗勞地檸檬酸桿菌(9株) 。產(chǎn)碳青霉烯酶的腸桿菌科細(xì)菌對多數(shù)抗菌藥物耐藥率高。測試藥物對這些菌株的抑菌率依次為:替加環(huán)素(100%)>多黏菌素B(88.1%)>阿米卡星(73.0%)>亞胺培南(37.5%)。替加環(huán)素對這些菌株的抗菌活性最高,與多黏菌素一樣(MIC90,1mg/L),可能作為治療多重耐藥的腸桿菌科細(xì)菌引起感染的另一種選擇,但需有更多的臨床資料證實。
4.1 對于皮膚和皮膚組織感染的治療[19-22]復(fù)雜性皮膚和皮膚組織感染往往會產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果,常常需要采用外科手術(shù)進(jìn)行治療。在美國,每年有250萬cSSSI感染者,其中約40萬患者需要住院治療,其治療方法主要為使用高劑量的抗菌藥物,且通常需要每日多次給藥。目前對于復(fù)雜的皮膚和皮膚組織感染的常規(guī)治療方法為萬古霉素和氨曲南的聯(lián)用。替加環(huán)素的Ⅲ期臨床試驗共有546名患者參與,比較了替加環(huán)素組與萬古霉素-氨曲南聯(lián)合應(yīng)用組,用于成年人cSSSI的療效。主要治療終點是定為試驗治療結(jié)束后12~92天隨訪的臨床反應(yīng),兩組的臨床治愈率無明顯差異。使用替加環(huán)素根治MRSA的有效率分別為78.1%,使用萬古霉素和氨曲南聯(lián)合治療的有效率為75.8%。研究結(jié)果顯示,單獨使用替加環(huán)素與聯(lián)合使用萬古霉素和氨曲南的療效相同。
4.2 對于復(fù)雜的腹腔內(nèi)感染的治療 復(fù)雜的腹腔內(nèi)感染是由多種微生物包括多重耐藥的細(xì)菌引起,因此對于臨床治療仍是挑戰(zhàn)。從2002年11月到2004年8月,惠氏研究中心在全世界17個國家96個地區(qū),對834名患者進(jìn)行了多中心雙盲的臨床試驗[23],旨在比較替加環(huán)素與亞安培南/西司他丁治療復(fù)雜腹腔內(nèi)感染的療效。非劣效試驗和有效性試驗均證明,替加環(huán)素與亞安培南/西司他丁對于復(fù)雜的腹腔內(nèi)感染(復(fù)雜闌尾炎、腸穿孔、腹膜炎、十二指腸穿孔、復(fù)雜膽囊炎等)有同樣的療效。其他同樣設(shè)計的Ⅲ期臨床試驗也顯示了類似的結(jié)果[24,25],這些試驗同樣比較了替加環(huán)素與亞胺培南/西司他丁治療成年CIAI患者(最常見為復(fù)雜的闌尾炎)的效果。結(jié)果顯示,替加環(huán)素和亞胺培南/西司他丁的臨床治愈率分別為80.6%和82.4%。由此可見,替加環(huán)素與亞胺培南/西司他丁在治療復(fù)雜性腹腔內(nèi)感染時,療效相當(dāng)。
4.3 呼吸道感染的治療 替加環(huán)素除用于FDA已批準(zhǔn)的cSSSIs和cIAIs外,也用于可用于治療呼吸道感染。在2005年,一項研究在全球范圍評估了替加環(huán)素對病原體的抗菌效力[26],包括社區(qū)獲得性感染菌株和醫(yī)院獲得性肺炎感染菌株。社區(qū)獲得性感染的病原體中,流感嗜血桿菌占52.9%(21%為氨芐西林耐藥的菌株),肺炎鏈球菌占39.2%(23.7%為青霉素耐藥),以及摩拉克(氏)菌占7.9%。結(jié)果顯示,替加環(huán)素臨床上可100%有效抑制這3種菌株的活動。對于醫(yī)院獲得性肺炎,94.3%的患者由最常見的10個病原體產(chǎn)生,包括:金黃色葡萄球菌占48.5%(其中49.4%為苯唑西林耐藥),銅綠假單胞菌占15.6%,克雷伯菌占5.6%,肺炎鏈球菌占4.6%,不動桿菌占4.5%,腸桿菌占4.0%,大腸埃希氏菌占3.8%,粘質(zhì)沙雷菌占2.5%,腸球菌占2.3%,嗜麥芽菌和β-溶血性鏈球菌分別占1.1%。替加環(huán)素對這些病原體的抑制率大于96%(除外銅綠假單胞菌)。2007年的另一項研究對25例呼吸道相關(guān)的感染患者,單獨使用替加環(huán)素或者聯(lián)合應(yīng)用其它抗菌藥物進(jìn)行治療。結(jié)果顯示,替加環(huán)素的有效率最高[27]。Ⅲ期的隨機、對照臨床試驗顯示,對于社區(qū)獲得性肺炎的治療,替加環(huán)素的療效不亞于左氧氟沙星[28]。目前,臨床研究還正在進(jìn)一步評估替加環(huán)素治療嚴(yán)重呼吸道感染的效果。
4.4 其它感染的治療 目前用于治療其它感染的大規(guī)模臨床研究還較少。研究顯示替加環(huán)素可有效治療嚴(yán)重的敗血癥感染性,顯著降低外科重癥監(jiān)護(hù)的嚴(yán)重的敗血癥患者的死亡率[29]。在治療尿路感染方面,已證明替加環(huán)素可以有效的治療經(jīng)常性尿膿毒癥[30]。
有研究顯示,替加環(huán)素不抑制或誘導(dǎo)肝細(xì)胞色素P450酶系統(tǒng)[31]。同樣,作用于P450的藥物也不改變替加環(huán)素的清除率。但替加環(huán)素有可能降低避孕藥物的作用;在評估地高辛和替加環(huán)素相互作用的試驗中,替加環(huán)素僅使地高辛的Cmax增加了13%,并未改變清除率和AUC,替加環(huán)素的藥代動力學(xué)也未改變。所以在兩種藥物同時使用時不用改變各自劑量。與華法林合用時,根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化比率,替加環(huán)素可引起后者血藥濃度升高,而替加環(huán)素的藥代動力學(xué)曲線也不受華法林影響,兩藥合用時臨床還應(yīng)注意監(jiān)視凝血時間。
一項臨床對照試驗顯示,與接受萬古霉素和氨曲南的對照組比較,替加環(huán)素組惡心、嘔吐的發(fā)生率較高,注射部位疼痛、靜脈炎、皮膚瘙癢和皮疹等不良反應(yīng)也較多。其藥物安全性為D類,孕婦忌用。由于與四環(huán)素的結(jié)構(gòu)相似,對骨和牙齒可能會有影響,因此也不宜應(yīng)用于兒童[32,33]。
替加環(huán)素的已經(jīng)在2005年1月28日被FDA批準(zhǔn)用于治療復(fù)雜的皮膚和皮膚組織感染和復(fù)雜的腹腔內(nèi)感染,越來越多的臨床研究顯示,替加環(huán)素可有效治療其他感染。與其它種類的抗菌藥物不同,替加環(huán)素單獨使用時能同時覆蓋如甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌、鏈球菌和厭氧菌等病原體。對于近期發(fā)現(xiàn)的、大多數(shù)抗菌藥物耐藥的“超級細(xì)菌”替加環(huán)素也有一定的療效,但是目前還缺乏相關(guān)的體外研究和臨床評價數(shù)據(jù)??梢娞婕迎h(huán)素在臨床抗感染治療中可應(yīng)用的范圍相當(dāng)寬,其臨床地位因此顯得非常重要。
[1] Olson MW, Ruzin A, Feyfant E, et al. Functional, biophysical,and structural bases for antibacterial activity oftigecycline.[J].
[2] Gemmell CG, Edwards DI, Fraise AP, et al. Warren Guidelinesfor the p rophylaxis and treatment of methicillin2resistan t Staphylococcus aureus (MRSA) infections in the UK[J].Antimicrobial Chemotherapy, 2006,57:589-608.
[3] Curcio J. Treatment of recurrent urosepsis with tigecycline: A pharmacological perspective[J]. J ClinMicrobiol 2008,46:1892-1893.
[4] Zhanel GG, Homenuik K, Nichol K, et al. The glycylcyclines:acomparative review with the tetracyclines[J]. Drugs, 2004, 64:63-88
[5] Projan SJ. Preclinicalpharmacology of GAR-936, a novel glycylcycline antibacterial agent[J]. Pharmacotherapy,2000,20:219S-228S
[6] Kasbekar N. Tigecycline: a new glycylcycline antimicrobial agent[J]. Am J HealthSystPharm , 2006, 63 (13) : 1235-1243.
[7] Pankey GA. Tigecycline[J]. J AntimicrobChem other, 2005, 56(3):470-480.
[8] Bauer G, Berens C, Projan SJ, et al. Comparison of tetracyclineand tigecycline binding to ribosomesmapped by dimethylsulphateand drug2directed Fe2+ cleavage of 16S rRNA[J]. J AntimicrobChem other, 2004, 53 (4) : 592-599.
[9] Meagher AK, Ambrose PG, Grasela TH, et al. The pharmacokinetic and pharmacodynamic profile of tigecycline[J]. Clin InfectDis,2005, 41 (Suppl5) : S333-S340.
[10] Wyeth Pharmaceutics. Tygacil( Tigecycline) for Injection[packageinsert] [M]. Philadelphia, PA:Wyeth Pharmaceuticals Inc,2005.
[11] Athwani D. Tigecycline: clinical evidence and formulary positioning[J]. Int J Antimicrob Agents, 2005, 25 (3) : 185-92.
[12] Bouch S, Stevens T, Johnson B, et al. Tigecyclineevaluation Surveillance Trial (TEST):globalin vitro antibacterial activity against 13, 669 Grampositive and Gram2negativepathogens [J].Clin M icrob Infect, 2005, 11 (2): 241-242.
[13] Bouch S, Hoban DJ, Johnson BM, et al. In vitroevaluation of tigecycline and comparative agents in 3049 clinicalisolates 2001 to 2002 [J]. D iagn M icrobiol Infect D is, 2005, 51(4): 291-295.
[14] Sader HS, Jones RN, Stilwellmg, et al. Tigecycline activity tested against 26, 474 blood stream infection isolates: a collection from 6 continents [J]. DiagnMicrobiol Infect Dis, 2005,52 (3) : 181-186.
[15] Simona B, Pooja T, Usha K, et al. CarbapenemaseproducingKleb siellapneumoniae in Brooklyn, NY: molecular epidemiology and invitro activity of polymyxin B and other agents[J]. Antimicrobial Chemotherapy, 2005; 56 (1) : 128-132
[16] Betriu C, Culebras E, Gomez M, et al. Invitro activity of tigecycline against bacteroidesspecies[J]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2005; 56 (2) : 349-352
[17] Woodford N, Hill RL, Livermore DM. In vitro activity of tigecycline against carbapenem susceptible and resistant isolates of Klebsiellasppand Enterobacterspp[J]. J AntimicrobChemother ,2007 ,59 (3) :582-583.
[18] Castanheira M, Sader HS , Deshpande LM , et al .Antimicrobialactivities of tigecycline and other broad-spect rum antimicrobials tested against serine carbapenemase and metallo-βlactamase2producingEnterobacteriaceae: report from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program[J].Antimicrob Agent s Chemother, 2008, 52 ( 2 ) :570-573.
[19] Breedt J, Teras J, Gardovskis J, et al . Safety and efficacy of tigecycline in treatment of skin and skin structure infections: Results of a double-blind Phase 3 comparison study with vancomycinaztreonam[J]. Antimicrob Agents Chemother 2005,49: 4658-4666.
[20] Sacchidanand S, Penn RL, Embil JM, et al . Efficacy and safety of tigecyclinemonotherapy compared with vancomycin plus aztreonam in patients with complicated skin and skin structure infections:Results from a Phase 3 randomised double-blind trial[J]. Int J Infect Dis 2005,9:251-261.
[21] Postier RG, Green SL, Klein SR, et al. Results of a multicenter,randomized, open-label efficacy and safety study of two doses of tigecycline for complicated skin and skin-structure infections in hospitalized patients[J]. ClinTher 2004, 26:704-14.
[22] Grosse EJ, Babinchank T, Dartois N, et al. The Efficacy and Safety of Tigecycline in the Treatment of Skin and Skin-Structure Infections: Results of 2 Double-Blind Phase 3 Comparison Studies with Vancomycin-Aztreonam[J]. Clin Infect Dis 2005,41:S341-53.
[23] Olson MW, Ruzin A, Feyfant E, et al.Functional, biophysical, and structural bases for antibacterial activity oftigecycline. Antimicrob Agents Chemother[J].Antimicrobial Agents and Chemotherapy,2006, 6: 2156-2166.
[24] Oliva ME, Rekha A, Yellin A, et al . A multicentric trial of the efficacy and safety of tigecycline vs. imipenem/cilastatin in patients with complicated intra-abdominal infections[J]. BMC Infect Dis 2005,5: 88-95.
[25] Kuti JL, Dowzicky M, Nicolau DP. A pharmacodynamic simulation to assess tigecycline efficacy for hospital-acquired pneumonia compared with other common intravenous antibiotics[J]. J Chemother 2008, 20:69-76.
[26] Fritsche TR, Sader HS, Stilwellmg, et al. Antimicrobial activity of tigecycline tested against organisms causing communityacquired respiratory tract infection and nosocomial pneumonia[J].DiagnMicrobiol Infect Dis 2005,52:187-193.
[27] Schafer JJ, Goff DA, Stevenson KB, et al. Early experience with tigecycline for ventilator-associated pneumonia and bacteremia caused by multidrug-resistant Acinetobacterbaumannii[J].Pharmacotherapy 2007,27:980-987.
[28] Tanaseanu C, Bergallo C, Teglia O, et al . Integrated results of phase 3 studies comparing tigecycline and levofloxacin in community-acquired pneumonia[J]. DiagnMicrobiol Infect Dis 2008, 61:329-338.
[29] Swoboda S, Ober M, Hainer C, et al .Tigecycline for the treatment of patients with severe sepsis or septic shock: A drug use evaluation in a surgical intensive care unit[J]. J AntimicrobChemother 2008,61:729-733.
[30] Curcio J. Treatment of recurrent urosepsis with tigecycline: A pharmacological perspective[J]. J ClinMicrobiol 2008,46:1892-1893.
[31] Wyeth Pharmaceutics. Tygacil( Tigecycline) for Injection[packageinsert] [M]. Philadelphia, PA:Wyeth Pharmaceuticals Inc,2005.
[32] Kasbekar N. Tigecycline: a new glycylcycline antimicrobial agent[J]. Am J HealthSystPharm , 2006, 63 (13) : 1235 - 1243.
[33] Rubinstein E, Vaughan D. Tigecycline: a novel glycylcycline[J].Drugs, 2005, 65 (10): 1317 - 1336.