馬秀秀，吳紀(jì)貞，王晨，李明雪，龍文芳

(海南醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院熱帶環(huán)境與健康實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 570100）

0 引言

抗生素耐藥已經(jīng)是全球人類健康最重大的威脅之一，WHO 表明目前全球每年有70 萬人死于耐藥細(xì)菌，至2050 年將達(dá)1000 萬人[1-2]。抗生素耐藥還對(duì)經(jīng)濟(jì)造成影響，2017 年世界銀行和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織發(fā)表的一份報(bào)告中指出，若2050年還沒能解決抗生素耐藥問題，全球的年GPD 將會(huì)下降1.1%至3.8%[3]。

耐藥細(xì)菌伴隨著抗生素耐藥產(chǎn)生，幾乎對(duì)所有抗生素都耐藥的超級(jí)細(xì)菌的出現(xiàn)使得多重耐藥菌問題更加引人關(guān)注。細(xì)菌耐藥的機(jī)制主要有以下四種：細(xì)菌抗菌藥物的作用靶位發(fā)生了改變使得抗菌藥物不能與之結(jié)合或降低親和力；質(zhì)粒介導(dǎo)或染色體突變產(chǎn)生抗菌藥物滅活酶；細(xì)菌改變膜的通透性或增加細(xì)胞壁的障礙，阻礙藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用；主動(dòng)排外機(jī)制，即細(xì)菌細(xì)胞膜上的相應(yīng)蛋白主動(dòng)把進(jìn)入細(xì)胞的藥物排除細(xì)胞外[4]。耐藥菌通常具有耐某種抗生素對(duì)應(yīng)的耐藥基因（antibiotic resistance genes,ARGs）[5]。除了質(zhì)粒和染色體可以接到耐藥基因的傳播外，整合子-基因盒系統(tǒng)、整合性結(jié)合元件、轉(zhuǎn)座子和質(zhì)粒等可移動(dòng)性遺傳元件還可通過結(jié)合、轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)化等方式進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移從而使耐藥基因可在同種或不同種屬的細(xì)菌之間進(jìn)行傳播[6]。耐藥菌和耐藥基因在人、動(dòng)物和環(huán)境三者之間的傳播和發(fā)展是一體的，耐藥菌可以通過食物供應(yīng)，與動(dòng)物直接接觸或間接地通過環(huán)境途徑傳播到人類（圖1）。

而人類和動(dòng)物又可通過污廢水和排泄物將耐藥菌和ARGs 向環(huán)境傳播[7]。在人類和動(dòng)物中使用抗微生物劑已被確定為耐藥性的主要驅(qū)動(dòng)力，并且在人類、動(dòng)物、食物和環(huán)境中均發(fā)現(xiàn)耐藥菌，因此，人類可以通過多種來源和傳播途徑接觸耐藥[8]。 食用受污染的食物和水、病媒、吸入和皮膚接觸也可將ARGs 轉(zhuǎn)移到人類，對(duì)耐藥性的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值得關(guān)注和研究[9]。

圖1 耐藥菌在人群，動(dòng)物種群和環(huán)境之間轉(zhuǎn)移的模式

本文描述細(xì)菌抗生素耐藥評(píng)價(jià)程序以及多途徑暴露影響因素，以及已報(bào)道的定性、半定量、以及定量耐藥評(píng)價(jià)的方法，希望能為耐藥抗生素耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的應(yīng)用提供參考。

1 細(xì)菌耐藥評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)介

耐藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（Antimicrobial resistance risk assessment,ARRA）是基于微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（Microbial risk assessment,MRA）的進(jìn)一步研究[10]。根據(jù)食品法典委員會(huì)（Codex Alimentarius Commission）指南[11]，微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程主要包括四個(gè)部分:危害識(shí)別、危害表征、暴露評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)表征。在耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，危險(xiǎn)可能是抗生素、耐藥病原微生物或耐藥的影響因素。危害識(shí)別步驟包括危害的定性描述，包括評(píng)估可在人群中消費(fèi)的食品中病原體的存在和宿主層面(引起的疾病類型、易感人群)[8]。有研究[12]表明，在考慮耐藥的情況下，危害識(shí)別步驟因?yàn)樵S多因素而變得復(fù)雜，通常為多途徑、多因素暴露，可能為宏觀暴露（群體、個(gè)體水平）或微觀暴露（細(xì)胞、基因水平）。與微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究相比，耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究甚少，耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究主要集中在食品和少數(shù)環(huán)境衛(wèi)生安全方面，如姜竹茂[13]等對(duì)于耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行綜述研究，表明需要更直接的描述食物途徑中抗生素耐藥細(xì)菌對(duì)人類健康造成的不良后果，且根據(jù)公共衛(wèi)生監(jiān)測(cè)的大數(shù)據(jù)以及建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，來減輕耐藥細(xì)菌對(duì)人類帶來的潛在危害。研究分析了來自英格蘭和威爾士海洋沐浴水樣品中含有耐藥基因bla（CTX-M）的大腸桿菌的比例。這些數(shù)據(jù)被用來估計(jì)涉水者攝入 bla（CTX-M）-大腸桿菌的可能性。確定沖浪者處于風(fēng)險(xiǎn)之中，據(jù)估計(jì)，涉水者納入的耐藥基因CTX-M 的風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)照者的4.09 倍[14]。

根據(jù)已有的研究和已發(fā)布的相關(guān)指南，細(xì)菌耐藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可分為定性、半定量和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。我們通過相關(guān)研究例子的分析，分析這些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要性及其面臨的挑戰(zhàn)和限制。

1.1 定性細(xì)菌耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

Lis Alban[15]等對(duì)丹麥豬在生產(chǎn)中使用截短側(cè)耳素對(duì)公眾健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中通過丹麥監(jiān)測(cè)計(jì)劃和研究獲得的丹麥數(shù)據(jù)來評(píng)估與在丹麥豬中使用抗生素有關(guān)的人類風(fēng)險(xiǎn)。一共分為四步：第一步是危害識(shí)別，此步驟確定可能導(dǎo)致人類疾病的抗藥性細(xì)菌或耐藥性影響因素；第二步是釋放評(píng)估，在這一步驟中，描述和評(píng)估了在丹麥豬中使用抗生素導(dǎo)致的豬宿主中存在的大量已確定的危險(xiǎn)因素；第三步是暴露評(píng)估，該評(píng)估解決了人類暴露于已確定的危害所必需的生物途徑：肉和直接接觸，對(duì)于丹麥的情況，將每種路線分別考慮并合并為每種危害的一個(gè)暴露評(píng)估分?jǐn)?shù)，分為四個(gè)等級(jí)描述釋放和暴露的可能性：極低，低，中和高；第四步是后果評(píng)估，用藥所引起的耐藥性危害引起的感染后果通過兩種作用進(jìn)行評(píng)估：（1）公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)增加或；（2）人類疾病和/或死亡時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)每種后果進(jìn)行了極低、低、中或高等級(jí)的評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是上述步驟的總結(jié)，如果與釋放、暴露或后果相關(guān)的任何概率為零，就不會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)。不確定性水平被描述為高、中或低。在有大量指向一個(gè)方向的數(shù)據(jù)的情況下，為低不確定性；在只有有限數(shù)量的數(shù)據(jù)的情況下，為中等不確定性；在沒有數(shù)據(jù)而使用了專家意見的情況下，為高不確定性。

馬立才[16]的肉雞養(yǎng)殖中使用氟喹諾酮類藥物引起彎曲菌耐藥性的定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中依次從危害特征描述、釋放評(píng)估、暴露評(píng)估、后果評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)五個(gè)步驟展開，危害特征描述根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道判斷，其判定標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)其是否為一種重要的人畜共患病原菌以及該抗生素是否是臨床治療該病原菌的藥物。釋放評(píng)估根據(jù)非矩陣法來判斷肉雞養(yǎng)殖中使用抗生素導(dǎo)致耐藥菌釋放的可能性、暴露評(píng)估根據(jù)矩陣法來判斷我國(guó)消費(fèi)者因食用雞肉而暴露于耐藥菌的可能性、后果評(píng)估根據(jù)非矩陣法來判斷耐藥菌相對(duì)于敏感菌對(duì)于消費(fèi)者健康影響的嚴(yán)重性，均分為高、中、低。風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)綜合以上結(jié)果采用矩陣法得到最終風(fēng)險(xiǎn)的大小。

定性耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估優(yōu)點(diǎn)為需要的人力資源成本低，無需大量的數(shù)據(jù)以及數(shù)學(xué)模型，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，用時(shí)短。缺點(diǎn)為后果評(píng)估的主觀性過強(qiáng)，確定其結(jié)果還得進(jìn)一步進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

1.2 半定量耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

Lucie Collineau[17]等認(rèn)為在可用于控制公共健康危害的資源有限的情況下，考慮到耐藥的復(fù)雜性和廣泛性，確定哪些動(dòng)物物種、細(xì)菌物種和/或抗微生物類別應(yīng)優(yōu)先用于未來的風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)似乎至關(guān)重要。通過根據(jù)食品法典指南制定的從屠宰到消費(fèi)的半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架（圖2）。根據(jù)動(dòng)物物種/細(xì)菌/抗微生物類別的選定組合通過肉類消費(fèi)對(duì)瑞士公共健康的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序。該模型顯示，與家禽相關(guān)的組合對(duì)消費(fèi)者來說風(fēng)險(xiǎn)最高。特別是，通過禽肉接觸耐藥菌的頻率估計(jì)比通過其他物種更高；這主要與家禽生產(chǎn)中屠宰時(shí)屠體之間交叉污染的高發(fā)生率有關(guān)，在較小程度上與瑞士消耗的大量禽肉有關(guān)。

Patrick Presi[18]等認(rèn)為一種肉或肉制品因出現(xiàn)抗微生物耐藥性而帶來的人類健康風(fēng)險(xiǎn)取決于(1)耐藥細(xì)菌污染的普遍程度；(2)對(duì)特定抗微生物劑具有耐藥性的特定細(xì)菌感染對(duì)人類健康的影響；(3)特定產(chǎn)品的消費(fèi)量。為了比較消費(fèi)者因接觸四種不同類型肉類(雞肉、豬肉、牛肉和小牛肉)中的抗生素抗性細(xì)菌而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，這些肉類分布在四種不同的產(chǎn)品類別(鮮肉、冷凍肉、干生肉制品和熱處理肉制品)中，建立了一個(gè)半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，用于評(píng)估每個(gè)食物鏈步驟，以獲得彎曲桿菌屬、腸球菌屬和大腸桿菌的估計(jì)得分。零售中的流行程度、對(duì)人體健康的影響以及肉類或產(chǎn)品的消耗量的組合，提供了歸因于每類產(chǎn)品的總風(fēng)險(xiǎn)的相對(duì)比例，導(dǎo)致高、中或低的人體健康風(fēng)險(xiǎn)[18]。根據(jù)模型的結(jié)果，在最高類別中，雞肉(主要是新鮮和冷凍肉)占總風(fēng)險(xiǎn)的6.7%，豬肉(主要是新鮮肉和干生肉制品)占4.0%。牛肉和小牛肉的貢獻(xiàn)率分別為0.4%和0.1%。

半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（有時(shí)叫作“風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)”）中，評(píng)估者需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)途徑中的每一個(gè)模型參數(shù)進(jìn)行評(píng)分，然后將這些參數(shù)按照既定方式進(jìn)行整合，如相乘或者相加[16]。與定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相似，數(shù)據(jù)參數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也具有一定的有主觀性；與定性評(píng)估相比，半定量評(píng)估的結(jié)果可劃分為更多的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，因而具有更高的分辨度[16]。

1.3 定量耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

早在2008 年，有研究[19]使用了一個(gè)考慮參數(shù)估計(jì)中的不確定性的耐藥性發(fā)展模型估算在特定肉類消費(fèi)中耐大環(huán)內(nèi)酯類彎曲桿菌屬對(duì)消費(fèi)者健康風(fēng)險(xiǎn)。Omid Nekouei[20]等為了評(píng)估消費(fèi)者在加拿大西部食用碎牛肉中對(duì)頭孢曲松和四環(huán)素耐藥大腸桿菌的潛在暴露，設(shè)計(jì)了暴露評(píng)估模擬模型，包括五個(gè)模塊:（1）估計(jì)2011-2014 年加拿大抗菌藥物耐藥性監(jiān)測(cè)綜合計(jì)劃收集的零售碎牛肉樣本中感興趣的危險(xiǎn)的流行率和濃度；（2）在從零售店運(yùn)輸?shù)郊抑械倪^程中，危險(xiǎn)的潛在增長(zhǎng)；（3）家庭儲(chǔ)存期間潛在的危險(xiǎn)增長(zhǎng)或減少；（4）由于烹飪的危害的熱失活；（5）消費(fèi)。模型的輸出表示為消費(fèi)者在一份煮熟的碎牛肉中暴露于各種危險(xiǎn)閾值水平[10 至106 個(gè)菌落形成單位(CFU)]的概率，其中接觸高閾值水平的危害(＞4 log 10 CFU/ 份) 的概率估計(jì)低于0.12%。除了肉類消費(fèi)中的耐藥細(xì)菌受到關(guān)注，也有研究者注意到了蔬菜和飲用水中的耐藥菌也有可能對(duì)公眾帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)[21,22]。Murugaiah Santhosh Gokul[23]等在對(duì)熱帶沿海社區(qū)的多變量耐藥性和微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中采用多變量水質(zhì)參數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)影響沿海飲用水水質(zhì)的因素及漁民的相關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)數(shù)據(jù)的要求通常很高，耐藥菌在各階段中的流行情況及菌落數(shù)目可能都需要描述，而且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。另外，由于數(shù)據(jù)的欠缺，在評(píng)估過程中需要對(duì)一些參數(shù)做出假設(shè)，如在特定情況下耐藥菌與敏感菌的生理及致病特性是相同的。由于的數(shù)據(jù)的欠缺以及一些“假設(shè)”的存在導(dǎo)致定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型對(duì)危害結(jié)果的描述具有很大的不確定性[16]。

2 重點(diǎn)人群多途徑暴露評(píng)估及對(duì)耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響

以人群為中心的耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)首先關(guān)注高風(fēng)險(xiǎn)人群，體弱多病或職業(yè)人群為高風(fēng)險(xiǎn)人群。體弱的人應(yīng)考慮其生活中的多途徑暴露，通常包括膳食、生活接觸途徑、抗生素用藥暴露等。職業(yè)人群為對(duì)多途經(jīng)暴露的高危人群：以接觸廢水、淤泥環(huán)境為主的污水處理工人可通過污水接觸、空氣氣溶膠、以及飲食多途徑ARB 及ARGs；以水上作業(yè)或水上運(yùn)動(dòng)為職業(yè)的人群則還需考慮水體的耐藥暴露；養(yǎng)殖場(chǎng)或屠宰場(chǎng)的工人則面臨著接觸養(yǎng)殖的動(dòng)物、肉和膳食途徑的暴露。多途徑暴露評(píng)價(jià)需要獲得更多暴露參數(shù)并比較不同途徑的權(quán)重：食物途徑的暴露需要獲取攝入量、攝入食品的耐藥菌或抗性基因的濃度或率、食品的存儲(chǔ)條件等；飲水途徑暴露的參數(shù)需要獲得飲水量及水中抗生素、耐藥菌及抗性基因的濃度等；職業(yè)人群需要獲取在工作環(huán)境中獲得的耐藥菌、抗性基因或抗生素的濃度。如果多途徑暴露中存在貢獻(xiàn)率最大的途徑則可參照單一途徑暴露進(jìn)行評(píng)估，否則需要建立更為復(fù)雜的多途徑暴露評(píng)價(jià)。

綜之，長(zhǎng)期低劑量的抗生素、耐藥基因或耐藥菌的評(píng)價(jià)，迫切需要建立可行的多途徑暴露方法及模型。細(xì)菌的耐藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需要從環(huán)境、動(dòng)植物、人的“one health” 角度來進(jìn)行。