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        可利霉素對(duì)臨床分離菌的體內(nèi)外研究

        2021-10-12 03:08:50何苗程琳李丹宇吳喜成谷普慶鄭歆周黎明
        四川生理科學(xué)雜志 2021年6期
        關(guān)鍵詞:耐碳鮑曼青霉

        何苗 程琳 李丹宇 吳喜成 谷普慶鄭歆周黎明△

        (1. 四川大學(xué)華西基礎(chǔ)與法醫(yī)學(xué)院藥理教研室 四川 成都 610041;2. 沈陽(yáng)同聯(lián)集團(tuán)有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110042)

        可利霉素(Carrimycin,商品名必特)是中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所與沈陽(yáng)同聯(lián)集團(tuán)有限公司共同開(kāi)發(fā)的國(guó)家一類(lèi)新藥,于2019年6月獲批上市??衫顾厥歉鶕?jù)細(xì)菌耐藥特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)導(dǎo)入外源基因進(jìn)行催化形成異戊?;鶄?cè)鏈的生物合成藥物。是多組分小分子化合物的混合物。其主要成分包括異戊酰螺旋霉素Ⅲ、異戊酰螺旋霉素Ⅱ、異戊酰螺旋霉素Ⅰ三個(gè)主要成分(見(jiàn)圖1)及一定量的丁酰、丙酰、乙酰螺旋霉素Ⅲ、丁酰、丙酰、乙酰螺旋霉素Ⅱ等9種成分組成的混合化學(xué)物[1],其結(jié)構(gòu)屬于大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗菌藥物。可利霉素可阻斷50s 核糖體中肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性來(lái)抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成,從而達(dá)到抑菌作用,并且可利霉素可結(jié)合過(guò)氧化物清除酶,誘導(dǎo)過(guò)氧化物破壞DNA等生物大分子,從而達(dá)到殺菌的作用。此外可利霉素在體內(nèi)還可促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移于炎癥部位,破壞并吞噬細(xì)菌及受損細(xì)胞,還可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用,從而增強(qiáng)機(jī)體抗感染作用。藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究證實(shí)[2-3]它比螺旋霉素體內(nèi)半衰期更長(zhǎng),部分代謝產(chǎn)物仍然保持抗菌活性;組織滲透性增強(qiáng),還具有明顯的抗生素后效應(yīng)。但是前期研究表明可利霉素體內(nèi)抗菌作用較強(qiáng),但是體外抗菌作用對(duì)有些細(xì)菌有效,而對(duì)有些細(xì)菌作用較弱,本研究的目的是進(jìn)一步明確可利霉素對(duì)臨床分離鮑曼不動(dòng)桿菌和部分耐藥菌的體內(nèi)外的抗菌作用。

        圖1 可利霉素的主要成分結(jié)構(gòu)示意圖

        1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料

        藥品:可利霉素,由上海同程制藥公司提供,批號(hào):CA1601015R; 臨床分離株:臨床分離鮑曼不動(dòng)桿菌200株,耐喹諾酮大腸埃希菌、耐碳青霉烯鮑曼不動(dòng)桿菌、耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌、耐碳青霉烯銅綠假單胞菌、耐甲氧西林的葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,,MRSA)各1株。菌種來(lái)源:菌株均為2016年6 月至2019年4月在四川成都地區(qū)收集的臨床分離致病菌。在收集單位經(jīng)VITEK-60自動(dòng)微生物鑒定儀鑒定。每株細(xì)菌在實(shí)驗(yàn)前經(jīng)瓊脂平板劃單菌落分純,37℃隔夜新鮮培養(yǎng)的菌體適當(dāng)稀釋用于實(shí)驗(yàn)。動(dòng)物:昆明小鼠,雌雄各半,體重18-22 g,購(gòu)自成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司(SPF級(jí))。飼養(yǎng)條件:25℃,濕度60%。飼養(yǎng)條件為SPF級(jí),研究過(guò)程遵從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)管理和使用指南。小鼠由成都達(dá)碩生物科技有限公司提供,生產(chǎn)設(shè)施許可證:SCXK(川)2008-24。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 體外細(xì)菌MIC測(cè)定[4,5]

        將平皿上的單個(gè)細(xì)菌接種至液體培養(yǎng)基,24 h后,吸取適量該菌液用麥?zhǔn)媳葷峁軠y(cè)定濃度,調(diào)整濃度至2×107CFU?mL-1,作為工作菌液,此菌液盡量在15 min內(nèi)接種完畢。配制藥物:取可利霉素0.0205g,加無(wú)水乙醇和吐溫80各600 μL,加入LB培養(yǎng)基2.8 mL,得5.12 mg?mL-1藥物原液。其它藥物根據(jù)預(yù)試驗(yàn)取不同濃度對(duì)倍稀釋。細(xì)菌接種:1-13號(hào)管為含藥培養(yǎng)基,每管的接種菌液量為5μL,故最終每管中約含接種菌量105 CFU?mL-1,第14、15號(hào)離心管內(nèi)只加入LB培養(yǎng)基2 mL,第14號(hào)離心管為不含藥物的空白對(duì)照。第15號(hào)離心管為不含藥物和細(xì)菌的純培養(yǎng)基對(duì)照管。所有培養(yǎng)管置恒溫箱中于35-37℃培養(yǎng)18 h后觀(guān)察結(jié)果。以不生長(zhǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)管為該細(xì)菌的最低抑菌濃度(Minimum inhibitory concentration,MIC)。實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果判讀參考美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化研究協(xié)會(huì)(Clinical and laboratory standards institute, CLSI) M100-S25標(biāo)準(zhǔn)。藥物濃度小于2--8 mg?mL-1,大于16--32 mg?mL-1為耐藥。

        1.2.2 體內(nèi)ED50測(cè)定[4]

        預(yù)試實(shí)驗(yàn),找出引起小鼠100% 死亡的最低菌量:將平皿上的細(xì)菌接種至液體培養(yǎng)基,小鼠分為若干組,每組5只,雌雄兼用菌液稀釋至不同濃度,腹腔注射,每只0.5 mL觀(guān)察7 d,記錄死亡數(shù)。用1倍最大致死量(Maximum lethal dose,MLD)菌量感染小鼠1 h后,不同濃度藥物灌胃,給藥體積0.2 mL?(10g)-1,觀(guān)察24 h,記錄死亡數(shù)。正式實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)體內(nèi)治療保護(hù)實(shí)驗(yàn)的給藥劑量,小鼠分為若干組,每組10只,雌雄兼用。用1 MLD菌量感染小鼠1 h后,根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的藥物劑量,以1:0.7或1:0.8的濃度間距設(shè)置組別,給藥體積0.2 mL?(10g)-1;觀(guān)察14天,記錄小鼠死亡數(shù)。根據(jù)DAS ver1.0軟件BLIESS法計(jì)算ED50值。

        2 結(jié)果

        2.1 可利霉素對(duì)臨床分離200株鮑曼不動(dòng)桿菌的MIC

        可利霉素在體外對(duì)臨床分離的200株鮑曼不動(dòng)桿菌的MIC值很高,根據(jù)判斷原則,為不敏感,見(jiàn)表1。

        表1 可利霉素對(duì)臨床分離200株鮑曼不動(dòng)桿菌的MIC值

        2.2 可利霉素對(duì)臨床分離耐藥菌的MIC

        臨床分離的耐藥菌,包括耐喹諾酮大腸埃希菌、耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌、耐碳青霉烯銅綠假單胞菌、耐碳青霉烯鮑曼不動(dòng)桿菌、耐甲氧西林的金色葡萄球菌對(duì)可利霉素的均不敏感,見(jiàn)表2。

        表2 可利霉素對(duì)臨床分離耐藥菌的MIC值

        2.3 可利霉素作用于小鼠的ED50

        在體內(nèi)對(duì)耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌ED50為112.2 mg?kg-1;對(duì)耐碳青霉烯鮑曼不動(dòng)桿菌的ED50為153.2 mg?kg-1;初步認(rèn)為可利霉素對(duì)耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯鮑曼不動(dòng)桿菌在體內(nèi)有一定的抗菌作用,見(jiàn)表3。

        表3 可利霉素對(duì)各耐藥菌的ED50結(jié)果

        3 討論

        可利霉素首次獲批適應(yīng)癥:①下呼吸道感染:流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌引起的急性氣管-支氣管炎;②上呼吸道感染:由肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、化膿性鏈球菌、卡他莫拉菌以及葡萄球菌引起的急性鼻竇炎。但在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)在體外,可利霉素對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌不敏感,但在體內(nèi)對(duì)耐藥的鮑曼不動(dòng)桿菌有較好的作用(ED50較低)。鮑曼不動(dòng)桿菌[6]屬于非苛養(yǎng)菌,生存能力較強(qiáng),在臨床各類(lèi)標(biāo)本和醫(yī)院環(huán)境中檢出率很高,容易引起院內(nèi)感染且迅速通過(guò)污染的器械和醫(yī)務(wù)人員手等媒介進(jìn)行傳播,甚至引起院內(nèi)感染暴發(fā)。

        近年來(lái)經(jīng)過(guò)抗菌藥物專(zhuān)項(xiàng)整治,抗菌藥物合理應(yīng)用得到逐步改善,但碳青霉烯類(lèi)抗菌藥物使用量持續(xù)增加,耐碳青霉烯類(lèi)鮑曼不動(dòng)桿菌檢出率增加,2017年CHINET顯示檢出率達(dá)到接近70%[7]。

        耐碳青霉烯類(lèi)鮑曼不動(dòng)桿菌常在危重患者中檢出,極易在患有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病、年老、抵抗力低下住院患者的呼吸道、燒傷創(chuàng)面、皮膚、口腔及泌尿道等部位定植,可引起包括呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、血流系統(tǒng)等幾乎所有系統(tǒng)的感染,死亡率可以達(dá)到50%以上[8]。

        耐藥的鮑曼不動(dòng)桿菌對(duì)常用抗菌藥物的敏感率均<30%,僅對(duì)多粘菌素和替加環(huán)素較為敏感,為此,尋找對(duì)泛耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌有效的抗菌藥物有十分重要的臨床意義。盡管我們的研究還未找到可利霉素在體內(nèi)對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌有效,而在體外幾乎沒(méi)有作用的原因。我們相信,進(jìn)一步的研究,終將解決這一問(wèn)題。

        近期的研究發(fā)現(xiàn),可利霉素不僅對(duì)細(xì)菌有殺滅作用, Haiyan Yan等人[9]的研究認(rèn)為可利霉素對(duì)COVID-19的RNA復(fù)制有抑制作用,在對(duì)200個(gè)現(xiàn)有的臨床使用藥物進(jìn)行抗COVID-19體外篩選,發(fā)現(xiàn)可利霉素的抗冠狀病毒作用最強(qiáng)。劉少華等人報(bào)道,在2020年武漢新冠流行的時(shí)候,可利霉素單用或聯(lián)合抗病毒藥物治療的2例新冠肺炎患者的發(fā)熱、咳嗽、乏力等臨床不適癥狀明顯緩解,肺部CT顯示感染較前明顯改善,2次新型冠狀病毒RNA檢測(cè)轉(zhuǎn)陰,臨床治愈并順利出院。 Si-yuan Liang[10]報(bào)道,可利霉素能夠在體內(nèi)和體外抑制口腔鱗狀細(xì)胞癌的生長(zhǎng),其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)PI3K/AKT/mTOR and MAPK通路有關(guān)。

        我們相信,隨著可利霉素的臨床使用和研究更加廣泛,可利霉素新的臨床適應(yīng)癥將會(huì)有更多的拓展。

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