張欣悅,邊鋒芝,柳春梅,楊 菁,張華金,宮 英,孫成春
鮑曼不動(dòng)桿菌為非發(fā)酵革蘭陰性桿菌,是醫(yī)院ICU、神經(jīng)外科及呼吸科患者發(fā)生肺部感染致死的主要因素[1]。近年來,隨著各種廣譜抗生素的濫用,鮑曼不動(dòng)桿菌的耐藥情況日益嚴(yán)重,使其成為醫(yī)院感染最嚴(yán)重的病原菌之一。由于碳青霉烯類藥物在治療鮑曼不動(dòng)桿菌感染的出色表現(xiàn),使其應(yīng)用范圍和頻率加快,直接導(dǎo)致院內(nèi)耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌 (Carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii,CRAB)感染率呈上升趨勢。一旦感染CRAB,常發(fā)生定植感染而不易根治,給臨床治療帶來極大挑戰(zhàn)[2,3]。
Drlica等[4]基于對耐藥菌的深入研究,創(chuàng)造性地提出防突變濃度 (mutant prevention concentration,MPC)和突變選擇窗(mutant selection window,MSW)理論,成為近年來臨床有效抑制細(xì)菌耐藥及制定應(yīng)對策略的參考依據(jù)和該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。MPC是評價(jià)抗菌藥物防耐藥能力的新指標(biāo),特指防止耐藥突變菌株被選擇性富集擴(kuò)增所需的最低抗菌濃度。MSW是指最低抑菌濃度(MIC)到MPC之間的范圍?;谠摾碚摰年U述,當(dāng)兩種或兩種以上藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí),細(xì)菌需要同時(shí)突變兩次或多次才能產(chǎn)生突變菌株。由于細(xì)菌連續(xù)突變兩次以上的概率極低,從而使MSW縮小或關(guān)閉。目前關(guān)于LVX聯(lián)合CFS對CRAB的MPC的影響研究少有報(bào)道。該研究通過體外LVX聯(lián)合CFS對CRAB的MPC影響,探討抗菌藥物聯(lián)用與MPC、MSW的規(guī)律,為臨床合理應(yīng)用抗生素提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 抗菌藥物與培養(yǎng)基LVX注射液(0.1 g/支,批號:18052631,揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司);注射用CFS(2.0 g/支,批號:16011507,深圳立健藥業(yè)有限公司)。M-H瓊脂平板培養(yǎng)基 (環(huán)凱微生物科技),M-H肉湯粉(英國Oxiod公司)。
1.2 菌株來源與鑒定選擇筆者所在醫(yī)院2017年1月—2017年 12月臨床標(biāo)本中分離的60株CRAB。鮑曼不動(dòng)桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC19606購于中國食品藥品鑒定研究院;質(zhì)控菌為銅綠假單胞菌ATCC27853和大腸埃希菌ATCC25922,均購自濟(jì)南奧克賽生物技術(shù)有限公司。經(jīng)VITEK-2分析儀鑒定,采用紙片擴(kuò)散法(Kirby-Bauer法)進(jìn)行藥敏試驗(yàn),選取對亞胺培南或美羅培南耐藥的鮑曼不動(dòng)桿菌60株。
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器電熱恒溫培養(yǎng)箱(常州杰博森儀器有限公司);Vitek比濁儀 (法國生物梅里埃公司);XK 96-3型微量振蕩器(江蘇大唐醫(yī)療器械有限公司);VITEK-2全自動(dòng)微生物分析儀(法國生物梅里埃公司);DW-HL528型超低溫冰箱(中科美菱低溫科技股份有限公司)。
1.4 最低抑菌濃度的測定
1.4.1 單獨(dú)用藥時(shí)MIC的測定 采用微量肉湯稀釋法,測定LVX和CFS單獨(dú)應(yīng)用時(shí)的MIC,并按美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CLSI)2015 年標(biāo)準(zhǔn)[5]判讀結(jié)果。
1.4.2 測定LVX和CFS聯(lián)合應(yīng)用時(shí)的MIC 采用簡化棋盤法[6]測定LVX和CFS聯(lián)用時(shí)的MIC。
1.4.3 FIC指數(shù)的計(jì)算及判定標(biāo)準(zhǔn) FIC指數(shù)=MIC甲藥聯(lián)用/MIC甲藥單用+MIC乙藥聯(lián)用/MIC乙藥單用。 判定標(biāo)準(zhǔn):FIC 指數(shù)≤0.5,協(xié)同作用;0.5~1,相加作用;1~2,無關(guān)作用;FIC>2,拮抗作用。
1.5 MPC的測定
1.5.1 含單藥瓊脂平板的配制 采用瓊脂平板倍比稀釋法測定抗菌藥物分別對質(zhì)控菌株和60株CRAB的MPC。LVX和CFS的藥物濃度范圍分別為0.125~512 mg/L和2~512 mg/L。每個(gè)濃度配制4個(gè)平板作為平行對照。
1.5.2 含兩藥瓊脂平板的配制 以LVX和CFS的MIC、MPC為基準(zhǔn),采用二倍稀釋法配制含兩藥混合的系列不同濃度梯度瓊脂平板。以LVX和CFS的單藥MIC為最低濃度,以LVX和CFS的單藥MPC為最高濃度,每個(gè)濃度4個(gè)平板。
1.5.3 菌懸液制備 從新鮮過夜培養(yǎng)的細(xì)菌平板上挑取單個(gè)菌落接種于20 ml MH肉湯中37℃震蕩過夜培養(yǎng),3000 r/min離心后棄上清,再懸浮在200 ml MH肉湯中,震蕩培養(yǎng)6 h,3000 r/min離心棄上清,調(diào)整菌液濃度為3×1013CFU/L。
1.5.4 MPC的測定 取100μl 3×1013CFU/L菌液均勻涂布于含不同濃度藥物的MH平板上,每個(gè)濃度4個(gè)平板。(35±2)℃培養(yǎng)72 h,以4個(gè)平板均無細(xì)菌生長的最低藥物濃度為MPC。對含單藥瓊脂平板的測定為單藥MPC,對含兩藥瓊脂平板的測定即為聯(lián)合用藥后的MPC。對接近MPC篩選出來的菌株接種于無藥物的MH平皿,傳代兩次后,再接種于原篩選藥物濃度的平板上,以確定其是耐藥突變株。以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)兩次,取其平均值。計(jì)算選擇指數(shù)(selectiveity index,SI),SI=MPC/MIC。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析數(shù)據(jù)分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對秩和檢驗(yàn);取P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 LVX與CFS的聯(lián)用藥敏結(jié)果對60株臨床分離菌株,LVX與CFS聯(lián)用后,協(xié)同作用所占的比例為 0.50(30/60),相加所占的比例為 0.43(26/60),無關(guān)作用所占的比例為0.07(4/60),未見拮抗作用,以協(xié)同和相加作用為主。
2.2 抗菌藥物對鮑曼不動(dòng)桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC19606的 MIC、MPC、SI值LVX、CFS單用或聯(lián)用時(shí)對鮑曼不動(dòng)桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC19606的MIC、MPC、SI值見表1。結(jié)果顯示,LVX和CFS聯(lián)合后,MIC分別由1.0 mg/L降為0.25 mg/L、2.0 mg/L降為0.5 mg/L;MPC分別由8.0 mg/L降為 1.0 mg/L、16.0 mg/L降為2.0 mg/L,MIC與MPC都有明顯降低。LVX的MSW 由 1.0~8.0 降為 0.25~1.0;CFS 的 MSW 由2.0~16.0降為0.5~2.0,兩者的MSW明顯縮小。
表1 LVX和CFS單用及聯(lián)用對標(biāo)準(zhǔn)菌株 ATCC19606的 MIC、MPC、SI值(mg/L)
2.3 LVX和CFS對60株臨床分離菌株的MIC、MPC、SI值對60株臨床分離菌株,LVX的MIC范圍為 8~64 mg/L、MPC 范圍為 64~256 mg/L;CFS 的MIC 范圍為 8~32 mg/L、MPC 范圍為 128~256 mg/L。聯(lián)合用藥后,LVX的MIC范圍為 2~16 mg/L、MPC范圍為 8~64 mg/L;CFS 的 MIC 范圍為 4~16 mg/L、MPC范圍為64~128 mg/L,MIC與MPC都有顯著降低。聯(lián)合用藥后,LVX的MSW由8~128降為2~64;CFS的 MSW 由8~256降為 4~128,兩者的 MSW 明顯縮?。籐VX、CFS單用對60株CRAB的SI分別為2~8、4~16;LVX、CFS 聯(lián)合使用 后兩 者對 60 株CRAB 的 SI分別為 2~32、4~16,與單獨(dú)用藥相比,SI值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(PLVX單用-聯(lián)合=0.000;PCFS單用-聯(lián)合=0.000)。結(jié)果顯示LVX聯(lián)合CFS顯著降低了MPC,縮小MSW,可以有效地防止耐藥突變菌株的產(chǎn)生。見表2。
表2 LVX和CFS單用及聯(lián)用對60株臨床分離菌株的MIC、MPC、SI值(mg/L)
隨著抗生素在臨床上的廣泛應(yīng)用,由耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌所引發(fā)的臨床抗感染治療失敗及院內(nèi)感染的流行,對人類健康造成嚴(yán)重威脅,已成為日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[8,9]。重癥感染患者病死率相對較高,已成為臨床治療的一大難題。
該研究結(jié)果顯示,LVX與CFS聯(lián)合應(yīng)用后,協(xié)同作用占50%,相加作用占43%,無關(guān)作用占7%,無拮抗作用,表明兩藥聯(lián)合可增強(qiáng)抑菌效果。對鮑曼不動(dòng)桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌ATCC19606和60株臨床分離菌株耐藥性研究顯示:LVX與CFS聯(lián)用后,均可降低其單用對CRAB的MPC,縮小耐藥突變選擇窗,說明聯(lián)合用藥后可以有效地防止耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌耐藥性的產(chǎn)生。
根據(jù)MIC理論用藥,僅可阻止大部分敏感菌的生長,臨床一般的治療方案往往使藥物濃度落入MSW內(nèi),引起耐藥突變菌富集擴(kuò)增。一旦富集擴(kuò)增的耐藥突變菌轉(zhuǎn)移到新宿主身上,就會(huì)成為新的優(yōu)勢菌群,從而產(chǎn)生耐藥,導(dǎo)致治療失敗。MPC是一個(gè)反映抗菌藥物抗菌活性及藥物抑制耐藥突變株選擇能力的藥效學(xué)參數(shù),與該藥物限制該種細(xì)菌耐藥突變株選擇的能力成反比例關(guān)系。Nordqvist等[7]報(bào)道了多黏菌單用及聯(lián)合利福平,可縮小其對耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌的MSW,防止多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌耐藥菌株出現(xiàn)。單藥使用欲保持血藥濃度大部分時(shí)間維持在高于MPC的水平,勢必要增加給藥劑量,同時(shí)也增加了藥品不良反應(yīng)。
MSW理論為臨床合理用藥、防止耐藥菌產(chǎn)生提供了一種新思想,為指導(dǎo)臨床合理使用抗生素、有效提高臨床治愈率起到重要作用,也為控制耐藥菌在院內(nèi)傳播、降低發(fā)病率和病死率發(fā)揮了積極的作用。該研究對LVX與CFS聯(lián)用后治療CRAB感染進(jìn)行了初步探討,由于體內(nèi)藥物濃度不斷變化,影響因素較多,如何將體外研究結(jié)果應(yīng)用于體內(nèi)研究尚需進(jìn)一步探討。