彭 蕾,周飄雁 綜述,尹衛(wèi)國,徐令清△ 審校
(1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院/清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,廣東清遠(yuǎn) 511508;2.廣州醫(yī)科大學(xué),廣州 511495;3.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院/清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院分子診斷中心,廣東清遠(yuǎn) 511508)
碳青霉烯類抗生素是臨床醫(yī)生抗菌用藥的殺手锏之一,屬于非典型β-類酰胺類,常用的有亞胺培南、美羅培南等。隨著“超級(jí)耐藥細(xì)菌”出現(xiàn)和傳播[1],臨床常見的耐碳青霉烯類細(xì)菌主要包括:耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌(CRAB)、耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(CRKP)、耐碳青霉烯類大腸埃希菌(CRECO)、耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌(CRPA),其中最常見的是耐碳青霉烯類腸桿菌科(CRE),CRE對(duì)厄他培南的最低抑菌濃度(MIC)≥2 μg/mL。CRE在全球范圍內(nèi)的檢出率在逐步上升,耐藥問題也日趨嚴(yán)重[2]。ZHANG等[3]一項(xiàng)多中心研究納入我國多家醫(yī)院664例CRE病例,發(fā)現(xiàn)73.9%為肺炎克雷伯菌、16.6%為大腸埃希菌和7.1%為陰溝腸桿菌感染,住院總死亡率為33.5%。碳青霉烯類抗生素對(duì)CRE無效。該研究中89.0%的菌株產(chǎn)碳青霉烯酶,其中CRKP和CRECO有50.0%產(chǎn)肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶型β-內(nèi)酰胺酶、33.5%產(chǎn)新德里金屬型β-內(nèi)酰胺酶。目前我國CRE感染發(fā)病率為4.0/萬。三甲醫(yī)院感染性疾病耐藥問題日趨嚴(yán)重,迫切需要加強(qiáng)抗感染力度并尋求積極的解決方法。
耐碳青霉烯類細(xì)菌能產(chǎn)生多種水解廣譜β-內(nèi)酰胺環(huán)的酶,使含有β-內(nèi)酰胺環(huán)的抗菌藥物失效。β-內(nèi)酰胺酶分為A、B、D 3類,A、D類又可稱之為絲氨酸酶。A類酶包括肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶、亞胺培南水解β-內(nèi)酰胺酶、圭亞那超廣譜碳青霉烯酶等,常見于腸桿菌科細(xì)菌中;B類酶又稱金屬β-內(nèi)酰胺酶,主要包括假單胞菌型碳青霉烯酶、維羅納整合子編碼的金屬β-內(nèi)酰胺酶、新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶,常見于腸桿菌科細(xì)菌、銅綠假單胞菌及不動(dòng)桿菌中。D類酶包括苯唑西林酶(OXA),常見于不動(dòng)桿菌中。其他耐藥機(jī)制還包括膜外蛋白變異、主動(dòng)外排泵過度表達(dá)、對(duì)碳青霉烯類抗生素敏感性下降及耐藥質(zhì)粒整合后在菌體間散播等。
中藥抑菌和殺菌的主要機(jī)制如下:(1)抑制β-內(nèi)酰胺酶活性,如蘆薈大黃素、苦參堿、香紫蘇醇、雙黃蓮、清開靈、大蒜素等[4-5];(2)消除耐藥質(zhì)粒,如五倍子[6];(3)抑制耐藥菌生物被膜形成,如槲皮素二水物、鹽酸小檗堿、黃芩苷等中藥單體[7];(4)和其他碳青霉烯類抗生素協(xié)同抑菌,如木橘[8];(5)增強(qiáng)其他中藥作用,如表兒茶素自身沒有抗菌活性卻能增加茶黃素的抗菌作用[5]。
CRAB主要在呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)中感染機(jī)體致病并產(chǎn)生耐藥菌。2018年中國耐藥檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,CRAB對(duì)亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別為73.2%和73.9%。其利用乙醇作為碳源在人體表面生長(zhǎng),能夠抵抗干燥環(huán)境。CRAB產(chǎn)D類酶,含基因組OXA-51、OXA-23的菌對(duì)碳青霉烯類抗生素天然耐藥。
GUCLU等[9]發(fā)現(xiàn)水楊藻對(duì)CRAB和CRPA的抑菌活性最強(qiáng),外用可用于治療包括CRAB引起的皮膚軟組織感染、燒傷創(chuàng)面感染、糖尿病足和褥瘡創(chuàng)面。但要將其進(jìn)一步用于臨床,必須進(jìn)行更多體內(nèi)試驗(yàn)。MONTAGU等[10]通過高效液相質(zhì)譜和核磁共振光譜分析發(fā)現(xiàn)使用芳香、玉桂、百里香等草本植物精油也能對(duì)抗CRAB。TIWARI等[11]運(yùn)用紙片擴(kuò)散法發(fā)現(xiàn)木桔提取物具有抗CRAB的抗菌活性,且與亞胺培南協(xié)同后抗菌作用明顯。TIWARI等[12]在獼猴桃中提取的次生代謝產(chǎn)物可抑制CRAB的生物膜形成。陳深元等[13]運(yùn)用煮沸法、微量肉湯稀釋法證實(shí)黃芩在體外有較好的抗CRAB效果。劉佳等[14]同樣運(yùn)用肉湯稀釋法發(fā)現(xiàn)熱毒寧、痰熱清及喜炎平注射液等組合方劑對(duì)體外的CRAB菌株有一定的抑菌作用,其中熱毒寧抑菌效果最明顯。熱毒寧是由金銀花、梔子、青蒿3種中藥制成。金銀花中綠原酸、環(huán)烯醚萜苷在體外抑制銅綠假單胞生長(zhǎng);梔子中的熊果酸、梔子苷等通過在小鼠體內(nèi)注射推斷與抑制前列腺素E和白三烯等物質(zhì)誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)從而發(fā)揮抗菌作用;青蒿中黃酮類、青蒿酮等物質(zhì)是抗菌主力。痰熱清由黃芩、熊膽粉、金銀花、連翹、山羊角組成,經(jīng)中醫(yī)論證及臨床經(jīng)驗(yàn)用藥提示其具有抑菌作用。喜炎平中的穿心蓮?fù)ㄟ^調(diào)節(jié)白細(xì)胞介素-8、白細(xì)胞介素-6、一氧化氮、腫瘤壞死因子等炎性介質(zhì)的釋放來達(dá)到抑菌抗炎的作用。
TIWARI等[15]合成的沒食子酸-聚乙烯吡咯烷酮封端的雜化銀納米粒子(G-PVP-AgNPs)具有良好的抗CRAB活性,并證實(shí)了其活性氧依賴的殺菌機(jī)制。劉佳等[14]將熱毒寧與亞胺培南西司他丁鈉聯(lián)用時(shí),MIC值較亞胺培南西司他丁鈉單獨(dú)用藥時(shí)下降16倍,MIC值隨著熱毒寧含量增高而降低。LEE等[16]運(yùn)用棋盤格法和時(shí)間抑制法檢測(cè)到表沒食子兒茶素與美羅培南的具有協(xié)同抗CRAB作用。中藥影響細(xì)菌結(jié)構(gòu)及能量代謝,從單獨(dú)用藥到多組合配方,到與各級(jí)抗生素聯(lián)用,中藥貫穿診治方案各個(gè)層面,在抗CRAB中發(fā)揮舉足輕重作用。
根據(jù)中國CHINET細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,2005-2018年CRKP對(duì)亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別從3.0%和2.9%上升到了25.0%和26.3%[17]。CRKP常見于易反復(fù)感染的老年人及免疫力低下患者。
賴韶欽等[18]通過檢測(cè)細(xì)菌用藥前后堿性磷酸酶水平,發(fā)現(xiàn)黃連、五味子、烏梅、連翹顆粒劑可能通過升高堿性磷酸酶改變細(xì)胞壁的通透性來殺滅CRKP。馬冬梅等[19]運(yùn)用倍比稀釋法及體外抑菌試驗(yàn)對(duì)比雙黃連和頭孢哌酮-舒巴坦單獨(dú)用藥及聯(lián)合用藥差異,單獨(dú)用藥時(shí)雙黃連的MIC明顯低于頭孢哌酮-舒巴坦,聯(lián)合用藥時(shí)隨著雙黃連濃度升高,頭孢哌酮-舒巴坦?jié)舛雀捉档椭烈志鷿舛?。可見在中西藥?lián)合用藥時(shí),明確各藥物組合劑量最適配比關(guān)系才能使抗菌效果最大化。盧滔等[20]發(fā)現(xiàn)魚腥草和穿琥寧能夠抑制產(chǎn)肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌的內(nèi)毒素釋放,且其在和頭孢曲松聯(lián)合用藥與分別用藥時(shí)對(duì)細(xì)胞內(nèi)毒素釋放差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明中藥在聯(lián)合用藥中占優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)地位。CRKP菌株中含碳青霉烯酶基因,該基因可在質(zhì)粒間整合傳播,逐漸形成易耐藥、傳播快的克隆菌株。李永偉等[21]結(jié)合質(zhì)粒轉(zhuǎn)移結(jié)合、肉湯稀釋等實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)小檗堿促進(jìn)攜帶碳青霉烯酶基因的R質(zhì)粒消除并明顯抑制CRKP生長(zhǎng),其與西藥聯(lián)用對(duì)耐藥質(zhì)粒的消除率分別為45.0%、37.5%,進(jìn)而逆轉(zhuǎn)CRKP的耐藥性。相較于十二烷基硫酸鈉(SDS)等體外質(zhì)粒消除劑,小檗堿更具有臨床實(shí)用性。CHEN等[22]通過肉湯稀釋結(jié)合液、氣相色譜等方法發(fā)現(xiàn)復(fù)方白花丹通過促進(jìn)三羧酸循環(huán)和質(zhì)子動(dòng)力,刺激CRKP對(duì)慶大霉素的攝取進(jìn)而達(dá)到協(xié)同抗菌作用。白花丹與氨基糖苷類藥物聯(lián)用時(shí)可降低單藥使用劑量、提高治療重癥CRKP感染療效。中西醫(yī)聯(lián)合用藥時(shí),梁華等[23]經(jīng)過倍比稀釋觀察藥物MIC情況,發(fā)現(xiàn)清開靈注射液及雙黃連凍干粉聯(lián)合頭孢哌酮-舒巴坦鈉能明顯降低產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的肺炎克雷伯菌的MIC。
中藥在人體內(nèi)作用需要進(jìn)一步的動(dòng)物及臨床試驗(yàn)去證實(shí)其具體療效,既往研究人員通過觀察中藥抗CRKP的作用,對(duì)中西結(jié)合用藥的療效進(jìn)行差異性分析,發(fā)現(xiàn)中藥在抗CRKP方面的臨床應(yīng)用價(jià)值日益明顯。
我國大腸埃希菌耐碳青霉烯類抗生素的耐藥率在0.2%~2.2%[24],呈耐多藥的泛耐藥狀態(tài)。
蘭小琴等[25]運(yùn)用肉湯稀釋法、檢測(cè)MIC值證明五倍子、黃連對(duì)耐碳青霉烯腸桿菌具有體外抑菌效果。通過實(shí)驗(yàn),大蒜提取物能明顯降低CRECO耐藥基因表達(dá)并抑制生物膜的形成[26]。楊瑋等[27]將黃芪、黃連與氯霉素聯(lián)用后MIC可降低1~6個(gè)稀釋度,說明在中藥輔助下老藥新用具有廣闊應(yīng)用前景。汪晶等[27]通過影印培養(yǎng)法證明五倍子在體外可消除CRECO耐藥質(zhì)粒。梁曉誼等[28]從糖尿病足患者患足中提取產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的大腸埃希菌,運(yùn)用黃連液、黃連麝香聯(lián)合液分組處理,聯(lián)合麝香后患者創(chuàng)面治愈率更高,說明麝香在人體表面聯(lián)合抑菌作用突出。
中藥通過單一用藥或聯(lián)合用藥抗CRECO,同時(shí)通過作用于生物膜、耐藥質(zhì)粒、耐藥基因來逆轉(zhuǎn)耐藥性,達(dá)到抗菌目的。
CRPA多出現(xiàn)在重癥醫(yī)學(xué)等危重感染患者集中的科室。短期內(nèi)限制碳青霉烯類藥物的使用,可使得CRPA比例在統(tǒng)計(jì)學(xué)上下降[29]。
劉心偉等[30]運(yùn)用平板影印法說明金銀花水煎劑可消除體外R質(zhì)粒逆轉(zhuǎn)CRPA耐藥性。趙世巧等[31]結(jié)合紙片擴(kuò)散、瓊脂打孔、試管稀釋法,篩選出黃芩、大青葉、夏枯草、黃連、蒲公英、魚腥草、金銀花、板藍(lán)根、五倍子、苦參對(duì)CRPA具有抗菌作用。馬潔等[32]用扶正透邪解毒化瘀方處理的小鼠血清能降低體外亞胺培南的MIC值。藍(lán)鍇等[33]通過體外紙片擴(kuò)散(K-B)法及倍比稀釋發(fā)現(xiàn)魚腥草、夏枯草、黃芩對(duì)CRPA具有一定抗菌作用。房華等[34]對(duì)比了藥敏前后直徑變化說明五倍子和小檗堿可逆轉(zhuǎn)CRPA耐藥性。中藥抗CRPA的研究,提示中藥有抗CRPA能力,深入探索其應(yīng)用機(jī)制將為臨床診療聯(lián)合用藥提供新思路。
耐碳青霉烯類細(xì)菌感染是院內(nèi)感染的重要來源,常見于嚴(yán)重的呼吸、泌尿、血液系統(tǒng)及重大臟器的感染,致死率高,耐藥率在逐年上升[35]。目前單一的抗生素治療效果欠佳,新藥研發(fā)進(jìn)程緩慢。傳統(tǒng)中藥黃連、黃芩、五味子、金銀花等在抑制碳青霉烯類細(xì)菌中可發(fā)揮重要作用,從整體調(diào)節(jié)人體免疫力,通過多種配伍及方劑對(duì)感染耐碳青霉烯類細(xì)菌的患者進(jìn)行多靶點(diǎn)、多部位、多形式給藥治療,也可以單藥甚至單體形式在機(jī)體局部產(chǎn)生明顯的抑菌效果,最重要的是和抗生素聯(lián)合應(yīng)用具有較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng),能減少抗生素使用的次數(shù)、劑量,延緩甚至逆轉(zhuǎn)碳青霉烯類抗生素的耐藥。中藥抗耐碳青霉烯類抗生素的體外作用明顯,但由于體內(nèi)藥物代謝過程復(fù)雜,內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化,應(yīng)用到人體仍需大量體內(nèi)試驗(yàn)。