陳海琴,石慶平#,孔令提*,桑 冉,朱裕林,朱錦秀,劉 哲

(1蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院藥劑科,蚌埠 233000;2蚌埠醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院;*通訊作者,E-mail:konglingti@163.com;#共同通訊作者,E-mail:sir-shi@126.com)

萬古霉素(vancomycin,VAN)作為微生物發(fā)酵產(chǎn)生的首個三環(huán)糖肽類天然抗生素[1],是眾多權(quán)威指南推薦的臨床治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的一線藥物[2]。有研究表明[3-5],如果按照萬古霉素說明書的推薦劑量給藥,則存在相當(dāng)一部分的患者血藥濃度不在治療窗范圍內(nèi)。萬古霉素為時間依賴性抗生素,血藥濃度過低可能會導(dǎo)致無法發(fā)揮藥效或因血藥濃度始終達不到有效谷濃度而長期用藥致使產(chǎn)生耐藥菌[6],過高則可能導(dǎo)致藥物不良反應(yīng)的產(chǎn)生,如:耳毒性和腎毒性等[7,8],一般要求穩(wěn)態(tài)谷濃度水平Cmin靶值維持在10-20 μg/ml或24 h內(nèi)藥-時曲線下面積與最低抑菌濃度的比值A(chǔ)UC24 h/MIC≥400時,萬古霉素治療MRSA的療效最好[9,10],當(dāng)萬古霉素治療菌血癥和腦膜炎等復(fù)雜感染時,血藥濃度應(yīng)維持在15-20 μg/ml,臨床上需對兒童等特殊人群進行治療藥物監(jiān)測[2]。列線圖是一種基于多因素回歸模型,然后對各個影響因素對結(jié)局變量影響程度高低進行賦分而創(chuàng)建的可視化圖形,使得建立的預(yù)測模型更具可讀性和使用價值。目前我國的相關(guān)研究[3,11-21]僅限于在萬古霉素血藥濃度的影響因素上進行探索,還處于定性的評價過程,未做到向臨床治療輔助工具的轉(zhuǎn)化和開發(fā)[22],因此更早預(yù)測萬古霉素血藥濃度能否達標,及時進行臨床干預(yù)調(diào)整用藥,有利于更好地發(fā)揮萬古霉素的療效,保證患者的人身安全,減少不必要的醫(yī)療浪費。本研究通過列線圖模型實現(xiàn)對萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險進行預(yù)測,并研究預(yù)測得分與療效和不良反應(yīng)之間的相關(guān)性,判斷萬古霉素治療期間療效最佳、不良反應(yīng)最少的預(yù)測得分區(qū)間,為今后臨床萬古霉素的個體化合理應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

研究選取蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院2017年1月1日至2018年12月31日期間,開展萬古霉素血藥濃度監(jiān)測的住院患者為研究對象。納入標準:①年齡、性別不限;②臨床治療過程中靜脈注射萬古霉素用于治療感染并進行過萬古霉素血藥濃度監(jiān)測的患者;③收集數(shù)據(jù)為患者萬古霉素血藥濃度的谷濃度,而非峰濃度或給藥后立即監(jiān)測的濃度;④住院患者;⑤相關(guān)資料信息完整。排除標準:①臨床治療過程中未使用萬古霉素治療感染,而使用去甲萬古霉素治療的病例;②萬古霉素血藥濃度監(jiān)測為峰濃度或給藥后立即監(jiān)測的患者;③非靜脈注射給藥的患者;④臨床資料不完整。

1.2 數(shù)據(jù)收集

依據(jù)萬古霉素的特點和醫(yī)院HIS系統(tǒng)病案的實際情況,設(shè)計表格和電子數(shù)據(jù)庫收集如下數(shù)據(jù):①人口學(xué)資料:年齡、性別;②既往史:過敏史、吸煙史、酗酒史;③生命體征:萬古霉素血藥濃度監(jiān)測當(dāng)日體溫;④感染情況:主要感染類型、雙重感染;⑤伴隨疾病:糖尿病、高血壓、冠心病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心臟病、慢性支氣管炎、乙肝和結(jié)核;⑥住院情況:入院科室、住院期間是否發(fā)生危重情況、手術(shù)及操作次數(shù);⑦患者監(jiān)測時用藥情況:萬古霉素(劑量、給藥頻次、溶媒、治療方案合理性);⑧實驗室檢測指標:谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、總蛋白、白蛋白、球蛋白、總膽紅素、血清尿素、血清肌酐、白細胞計數(shù)、血紅蛋白、血小板;⑨聯(lián)合用藥:美羅培南、阿米卡星、阿奇霉素、哌拉西林舒巴坦、莫西沙星、慶大霉素、頭孢哌酮舒巴坦、亞胺培南、去甲萬古霉素、氟康唑、頭孢地嗪、伏立康唑、頭孢替安、呋塞米、托拉塞米和地塞米松;⑩結(jié)局指標:每位患者每次進行萬古霉素血藥濃度的監(jiān)測值,根據(jù)《中國萬古霉素治療藥物監(jiān)測指南》[23],以患者進行血藥濃度監(jiān)測時,萬古霉素的血藥濃度在10-20 μg/ml范圍內(nèi)為血藥濃度正常組,低于該范圍為血藥濃度偏低組,高于該范圍的為血藥濃度偏高組。

1.3 萬古霉素血藥濃度監(jiān)測

本次研究萬古霉素血藥濃度樣本采集時間為第5次給藥前30 min,同一患者給藥間隔大于1周時,視為不同樣本納入研究。萬古霉素血藥濃度監(jiān)測的方法采用酶放大免疫測定法,使用酶試劑1(標記有細菌葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的萬古霉素0.21 U/ml,羥乙基哌嗪乙磺酸緩沖液,小牛血清白蛋白,防腐劑以及穩(wěn)定劑)和試劑2(抗體/底物:鼠單克隆萬古霉素抗體27 μg/ml,小牛血清白蛋白,葡萄糖-6-磷酸44 mmol/L,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸36 mmol/L,防腐劑以及穩(wěn)定劑)在全自動生化分析儀(Viva-E:YZB/HOL 1746-2010)上進行監(jiān)測,監(jiān)測前進行了相應(yīng)的質(zhì)控檢查和定標。

1.4 療效和不良反應(yīng)評價標準

療效根據(jù)《抗菌藥物臨床研究指導(dǎo)原則》[24]分為:①痊愈:患者癥狀、體征、實驗室檢查和細菌學(xué)檢查四項指標均恢復(fù)正常;②顯效:患者病情明顯好轉(zhuǎn),但上述四項指標未完全恢復(fù)正常;③進步:用藥后,患者病情有所好轉(zhuǎn),但不明顯;④無效:用藥72 h后,患者病情無明顯進步甚至加重。臨床有效率(%)=(痊愈例數(shù)+顯效例數(shù))/總例數(shù)×100%。

不良反應(yīng)評價主要根據(jù)回顧性調(diào)查患者病程記錄及不良反應(yīng)報告,查看用藥期間患者是否出現(xiàn)耳鳴、聽力減退、腎功能等不適情況,進行詳細記錄,統(tǒng)計不良反應(yīng)發(fā)生情況。

1.5 統(tǒng)計與分析

采用SPSS25.0和R4.0.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理。將所有連續(xù)變量轉(zhuǎn)換為分類變量,使用卡方檢驗進行比較,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義,萬古霉素血藥濃度異常影響因素分析采用Logistic回歸模型,篩選出的變量再通過R軟件制作萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險列線圖,并采用ROC曲線下面積AUC和校準曲線進行預(yù)測模型區(qū)分度及擬合優(yōu)度的性能評價。

1.6 倫理與臨床試驗注冊

該研究獲得了蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究倫理委員會的倫理批準(科研項目批準文號:2018KY008),并在中國臨床試驗注冊中心進行了試驗注冊(注冊號:ChiCTR1900024062)。

2 結(jié)果

2.1 血藥濃度異常影響因素的單因素分析

通過醫(yī)院HIS系統(tǒng)收集到2017年1月1日至2018年12月31日期間共136名患者進行過萬古霉素血藥濃度監(jiān)測,共207個血藥濃度監(jiān)測值。通過納入排除標準后保留175個血藥濃度監(jiān)測值,萬古霉素血藥濃度在10-20 μg/ml的有76例,低于10 μg/ml的有61例,高于20 μg/ml的有38例,達標谷濃度占比為43.4%。對可能影響血藥濃度異常的因素進行單因素分析后,年齡、過敏史、入院科室、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、感染類型、劑量、體溫、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、總蛋白、白蛋白、球蛋白、血清尿素、血肌酐、美羅培南、溶媒和治療方案合理性17個因素差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表1)。

表1 萬古霉素血藥濃度異常影響因素的單因素分析 例(%) (未完待續(xù))

續(xù)表1 萬古霉素血藥濃度異常影響因素的單因素分析 例(%) (未完待續(xù))

續(xù)表1 萬古霉素血藥濃度異常影響因素的單因素分析 例(%) (未完待續(xù))

續(xù)表1 萬古霉素血藥濃度異常影響因素的單因素分析 例(%)

2.2 血藥濃度異常影響因素的多因素Logistic分析

將單因素分析中P<0.05的17個因素納入多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,年齡、感染類型、體溫、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、血清肌酐、美羅培南、溶媒和治療方案合理性8個因素差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表2),是萬古霉素血藥濃度異常的危險因素。

表2 萬古霉素血藥濃度異常影響因素的多因素Logistic分析

2.3 血藥濃度異常風(fēng)險列線圖的建立和驗證

根據(jù)多因素Logistic回歸篩選出的8個變量建立萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險列線圖(見圖1),每個變量對應(yīng)最上方的評分標尺的得分。8個因素的最低得分均為0分,年齡的最高得分為93分,感染類型最高得分為50分,體溫最高得分為7分,谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶最高得分為10分,肌酐最高得分為35分,美羅培南最高得分為15分,溶媒最高得分為100分,治療方案合理性最高得分為20分,總分范圍為0-330分。總分對應(yīng)風(fēng)險軸上的概率值,總分越高,發(fā)生血藥濃度異常風(fēng)險的概率越高。模型的AUC為0.919 5(95% CI 0.874 1-0.964 9),敏感度為92.1%,特異度為78.1%,同時通過重抽樣的方法進行了模型驗證,繪制了Calibration曲線(見圖2),該模型實際校準線距離參考線較近,共同表明模型性能較好。

圖1 萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險預(yù)測列線圖Figure 1 A nomogram for predicting the risk of abnormal blood concentration of vancomycin

圖2 萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險預(yù)測模型校準曲線圖Figure 2 Calibration curve of the risk prediction model for abnormal blood concentration of vancomycin

2.4 列線圖評分與萬古霉素療效和不良反應(yīng)的相關(guān)性

依據(jù)構(gòu)建的列線圖對納入研究的所有病例進行評分,得出評分范圍為63-256分,平均(163.2±25.05)分,將得分進行從小到大排序,分為5組,依次命名為最低組(63-141分)、偏低組(141-153分)、中間組(153-169分)、偏高組(169-182分)和最高組(182-256分),每組35例,各評分對應(yīng)的概率值,即風(fēng)險值為等比例分布,≤30%為低風(fēng)險,31%-60%為正常范圍,>60%為高風(fēng)險。結(jié)果表明隨著評分的增加,患者的萬古霉素血藥濃度異常的風(fēng)險增加的同時,療效會逐漸減少,不良反應(yīng)發(fā)生率會增加(見表3)。

表3 療效與不良反應(yīng)分布情況 例(%)

3 討論

有文獻報道,當(dāng)萬古霉素谷濃度>15 mg/L時,腎毒性發(fā)生率達到29.6%,甚至更高[25],當(dāng)萬古霉素谷濃度>20 mg/L時,腎毒性發(fā)生率可高達65%[26],同時隨著廣譜抗生素的大量使用,細菌對萬古霉素的耐藥性日趨嚴重[27],為減少萬古霉素不良反應(yīng)的發(fā)生、避免耐藥菌的產(chǎn)生,達到預(yù)定的治療效果,開展萬古霉素個體化藥學(xué)服務(wù)項目,建立可供臨床直觀判斷用藥效果的評分工具預(yù)測模型尤為重要。本研究為回顧性研究,由于萬古霉素為時間依賴性抗菌藥物,發(fā)揮藥效的關(guān)鍵是通過延長抗菌藥物輸注時間,使藥物濃度持續(xù)高于目標生物的MIC[28],監(jiān)測峰濃度對療效的監(jiān)測意義不大[29];并且萬古霉素的組織再次分布速度緩慢,導(dǎo)致峰濃度難以監(jiān)測[1],且有研究認為[30],監(jiān)測萬古霉素峰濃度與萬古霉素藥效的相關(guān)性不好,而萬古霉素的谷濃度可以作為萬古霉素AUC的替代指標,這一點為人們廣為接受。因此本研究納入的血藥濃度監(jiān)測值均為谷濃度,針對腎功能正常的患者,其半衰期為6-12 h,在4-5個半衰期后血藥濃度達到穩(wěn)定,在第3天(首次給藥后48 h)開始監(jiān)測,對于腎功能不全的患者,首次給藥后72 h后開始監(jiān)測[23]。既往研究[3,11-21]表明萬古霉素血藥濃度與年齡、血清白蛋白、劑量、給藥量、尿量、肌酐清除率、血清肌酐、血尿素氮、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷酰轉(zhuǎn)氨酶等有關(guān),故本研究結(jié)合相關(guān)因素及醫(yī)院HIS系統(tǒng)的實際情況,納入可能的影響因素,通過Logistic回歸預(yù)測模型構(gòu)建列線圖進行定量評價。

本研究顯示,年齡、血清肌酐、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、治療方案合理性、美羅培南、溶媒、體溫以及感染類型是萬古霉素血藥濃度異常的獨立影響因素。其中年齡是影響腎功能的一項重要因素,與本研究中的血清肌酐是影響萬古霉素血藥濃度的獨立危險因素相呼應(yīng)。血清肌酐會直接影響肌酐清除率,但會受到很多因素的影響,如:年齡、性別、藥物等[31],可以反映患者的腎功能情況,通常認為萬古霉素在體內(nèi)基本不代謝,24 h給藥劑量90%以原型經(jīng)過腎臟消除。谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶是反映肝功能的指標,肝功能不全會使萬古霉素未結(jié)合的部分增加,從而導(dǎo)致腎清除延遲[32]。因萬古霉素臨床治療過程中多為經(jīng)驗性給藥,本研究治療方案合理性的判定標準為萬古霉素藥品說明書和2011年版《萬古霉素臨床應(yīng)用中國專家共識》,這導(dǎo)致本研究治療方案合理性較低,有研究表明經(jīng)驗性用藥后血藥濃度達標率較低[33-35],與本研究血藥濃度達標率不高相符,同時這與申慶榮等[20]得到的萬古霉素血藥濃度與用法用量是否合理存在顯著性差異這一結(jié)論相似。美羅培南、體溫、溶媒和感染類型4個因素在之前的相關(guān)研究中并未出現(xiàn),是本次研究新發(fā)現(xiàn)的影響萬古霉素血藥濃度的獨立影響因素,美羅培南和萬古霉素都屬于高級別抗生素,兩者聯(lián)用易導(dǎo)致二次感染,并且兩者都存在嚴重的腎毒性,導(dǎo)致腎功能損傷,所以應(yīng)盡量避免聯(lián)用,當(dāng)必須聯(lián)用時,應(yīng)慎重給藥;患者體溫的變化會引起內(nèi)臟功能、免疫力、基礎(chǔ)代謝率和血液循環(huán)的變化,可能引起患者體內(nèi)的萬古霉素吸收和代謝狀態(tài),從而導(dǎo)致血藥濃度無法達到有效濃度范圍;萬古霉素使用說明書中表示其可以與0.9%氯化鈉注射液、5%葡萄糖注射液、10%葡萄糖注射液、乳酸林格氏液和5%葡萄糖氯化鈉注射液配伍,但溶媒作為給藥介質(zhì),不同的溶媒可能會導(dǎo)致不同的治療效果,在張敏等[36]的研究中表明雖然萬古霉素與各溶媒的配伍溶解情況符合國家標準,但不推薦國產(chǎn)的萬古霉素與5%葡萄糖注射液配伍使用;感染類型在之前的研究中并未納入可能的影響因素,但是在臨床治療中需要考慮患者的感染類型,判斷患者的感染情況,感染類型在一定程度上可反映患者的感染情況,可在后續(xù)的研究中加大納入例數(shù),判斷感染類型對萬古霉素血藥濃度的影響。列線圖模型的構(gòu)建可以更為直觀地反映患者使用萬古霉素后血藥濃度異常風(fēng)險程度,目前已有許多研究者通過列線圖模型對疾病風(fēng)險和預(yù)后進行預(yù)測[37,38],但是目前沒有關(guān)于萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險列線圖的研究。本研究利用醫(yī)院相關(guān)數(shù)據(jù)建立了萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險列線圖,其預(yù)測血藥濃度異常的能力較好,對預(yù)測血藥濃度異常有一定意義,同時隨著評分的增加,萬古霉素血藥濃度異常風(fēng)險的概率值逐漸偏向高風(fēng)險,且隨著評分的增加,患者的療效減低,不良反應(yīng)增加,可以初步估計患者用藥后的療效和不良反應(yīng)情況,為患者制訂個體化用藥方案。本研究通過建立萬古霉素血藥濃度不達標風(fēng)險預(yù)測模型,既往文獻未見類似的研究報道。但本研究仍存在一定局限性:①無法對未知混雜因素進行分析,因此所分析的結(jié)果存在一定局限性;②由于納入的影響因素較多,且本研究為回顧性研究,較多數(shù)據(jù)難以收集,導(dǎo)致最終納入研究的例數(shù)較少。

綜上所述,雖然在既往萬古霉素的藥效、藥動學(xué)研究中,已經(jīng)基本確定了萬古霉素的給藥方案及監(jiān)測程序,但仍需針對具體患者進行個體化用藥,本研究建立的列線圖有助于提前簡單、直觀地對患者的萬古霉素血藥濃度進行定量評分,估計血藥濃度異常風(fēng)險程度,同時可根據(jù)評分簡單判斷患者的療效和不良反應(yīng)發(fā)生的概率,有助于臨床及時調(diào)整用藥方案,減輕患者的身心和經(jīng)濟負擔(dān),為實現(xiàn)個體化用藥提供支持。