联合用药时,提高美罗培南最低抑菌浓度对杀伤作用的影响

2019-11-29 15:14 来源:丁香园 作者:卓雅玛丽
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耐碳青霉烯类的阴沟肠杆菌(CRE)的感染在世界范围内目前是一个很大的威胁,因为缺乏统一的护理标准和有效的临床试验,导致感染 CRE 后的死亡率高达 50% 。有效的治疗需要明确病原学证据继而对症治疗。目前关注最多的 CRE 是肺炎克雷伯杆菌。

一、背景

大多数抗菌药物对 CRE 的作用有限,所以感染此类细菌后通常需要两种或两种以上的药物联合治疗。通常会使用碳青霉烯类药物联合多粘菌素,但死亡率仍然很高;氨基糖苷类药物也可用于联合治疗,但此类药物体外活性变化度太大,2%~80% 不等,且临床经验非常有限。但是在一项单中心研究中观察到,阿米卡星(AMK)对 CRE 的敏感性高达 95% 。

此外,在碳青霉烯和多粘菌素联合治疗时,已经证实在肺炎克雷伯杆菌菌株中,对碳青霉烯类药物的高 MIC 浓度(≥ 16 mg/L)与临床高死亡率相关,但没有碳青霉烯和多粘菌素、阿米卡星治疗阴沟肠杆菌的报道。氨基糖苷类的 MIC 也可能与之相关,但目前的临床试验都是庆大霉素而非阿米卡星,所以本实验研究了单用美罗培南及美罗培南联合多粘菌素或阿米卡星的体外杀伤作用。为了验证这一问题,将 CRE 分成四组菌株,分别单用阿米卡星(AMK)、美罗培南(MEM)及多粘菌素 B(PMB)和联合治疗(MEM+AMK,MEM+PMB)来评估不同的用药方案对菌株的时间杀伤效应。

二、分组

每个分离菌株的起始量为 1000000 CFU/mL,用 Mueller Hinton 肉汤培养 48 小时以上,做 AMK、PMB、MEM 三种单药治疗或联合治疗(MEM 联合 AMK、MEM 联合 PMB)的时间杀菌研究。用人体用药剂量评估单药(MEM、PMB、AMK)和联合用药(MEM+AMK、MEM+PMB)的临床可达浓度,其中 MEM 是 4 和 16 mg/L,AMK 是 8 和 16 mg/L,PMB 是 0.25 和 1 mg/L(没有评估各药的最高浓度是因为在较低水平药物浓度下已经出现了完全杀菌的结果)。分别在 0、1、2、4、8、24 和 48 小时进行时间杀菌试验。

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三、结果

EC2、EC8 中的耐碳青霉烯酶只检测到 KPC-2,EC16 中只有 VIM-1,耐药最强的菌株 EC32 中同时检测到 KPC-2 和 VIM-1。其他β内酰胺酶同时存在,且每个菌株都出现了氨基糖苷类修饰酶基因,但没有找到多粘菌素的耐药基因。

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(抑菌活性定义为菌落计数减少<3 log10CFU/mL。杀菌活性定义为菌落计数减少>3 log10CFU/mL。再生长定义为从先前时间节点开始计算的菌落计数有增加。协同作用(synergism)定义为 24 小时中,与单用活性最强的药物时相比,菌落计数减少 ≥ 2 log10CFU/mL。中立(indifference)定义为与单用活性最强的药物时相比,菌落计数变化在 2 log10CFU/mL 以内。拮抗(antagonism)定义为与单用活性最强的药物时相比,菌落计数增加 ≥ 2 log10 CFU/mL.)

单用 MEM 治疗时,无论药物浓度是 4 mg/L 还是 16 mg/L,在所有菌株中 8 小时内均有抑菌作用。当提高 MEM 药物浓度至 16 mg/L 时,EC8 和 EC32 两组菌株在 8 小时后出现了再生现象;而 EC2 和 EC16 菌株中没有出现再生,在这两个菌株中,杀菌活性可达 8 小时并可以维持活性至 48 小时。

单用 AMK 治疗时,在低水平 AMK MIC(EC2 和 EC32)的分离株中,浓度在 8 mg/L 和 16 mg/L 的 AMK 在 4 小时内有均杀菌作用,但是在高水平阿米卡星 MIC(EC8 和 EC16)的菌株中仅有抑菌作用。24 小时内所有单用阿米卡星的分离株中均出现了再生。

单用 PMB 治疗时,药物在 0.25 mg/L 和 1 mg/L 浓度下,2 小时内杀菌作用起效很快,但所有菌株均会在 8 小时内再生。

在 MEM(4 mg/L 或 16 mg/L)联合 AMK(8 mg/L 或 16 mg/L)治疗的分离株中,所有分离株都出现了杀菌和协同作用。然而,MEM 16 mg/L 浓度时,联合其他药物治疗时对 EC2 和 EC16 的协同作用是不确定的,因为单用 16 mg/L 浓度的美罗培南就有非常好的药物活性。在低 MIC 美罗培南的菌株(EC2)中,2 小时就达到了杀菌效果,而高 MIC 美罗培南的菌株(EC16 和 EC32)中,达到杀菌效果需要 8 小时,但杀菌活性和协同作用可维持至 48 小时。

在 MEM(4 mg/L 或 16 mg/L)联合 PMB(0.25 mg/L 或 1 mg/L)治疗的菌株中,大多数组合对所有菌株可出现杀菌和协同作用。所有此联合方案下的分离株都有杀菌作用,所有组合在 EC2 和 EC16 中均出现协同作用(除外 16 mg/L 美罗培南不确定的相互作用)。然而,在 EC8 这个分离株中只有较高浓度的美罗培南和多粘菌素 B 联合治疗方案(MEM 4 mg/L 联合 PMB 1 mg/L, MEM 16 联合 PMB 0.25 mg/L),在 EC32 中美罗培南浓度最高的组合(MEM 16 mg/L 和 PMB 0.25 mg/L)出现协同作用。在所有较高浓度的美罗培南(16 mg/L)和多粘菌素 B(0.25 mg/L)组合的分离株中,都能维持杀菌活性,然而在所有分离株浓度较低的组合中,48 小时可出现再生。和 MEM 和 AMK 的组合不同,菌株间的杀灭率是一致的,但所有组合的协同作用并未观察到,尤其是美罗培南 MIC ≥ 8 mg/L 的菌株。只有在美罗培南浓度至少 16 mg/L 或多粘菌素浓度至少 1 mg/L,才能保持杀菌活性。

专家点评:

所有分离株都有较低的 PMB 的 MIC(0.06~0.125 mg/L);所有菌株均对阿米卡星(MIC:1~16 mg/L)敏感,所有菌株都对美罗培南(MIC:2~32 mg/L)不敏感。

所有单药治疗(美罗培南、阿米卡星、多粘菌素 B)的 CRE 在 48 小时内均未能保持杀菌活性,并且在 2~24 小时内出现了再生。而联合治疗,不管是美罗培南联合阿米卡星还是美罗培南联合多粘菌素 B,都出现了协同作用和持续的杀菌活性。

阿米卡星的 MIC 在美罗培南阿米卡星的组合中初始杀灭率起的作用较小,因为该菌株对阿米卡星最敏感;阿米卡星 MIC 1 mg/L 杀灭率最慢,对阿米卡星不敏感;在 MEM+AMK 的组合中,协同作用不受 AMK 或 MEM 的 MIC 影响。相反,MEM 和 PMB 的协同活性受到 MEM MIC 增加的影响,而杀灭率不受其影响。PMB 的 MIC 在分离株间基本相同,因此不能得出 PMB 的 MIC 依赖于相互作用的结论。

综上,联合用药有杀菌活性及协同作用,在 MEM+PMB 时,这个作用依赖于 MEM 的 MIC,提高 MEM 的 MIC 可增加协同作用;而当 MEM+AMK 时,细菌活动度及协同度不受 MEM 或 AMK 的 MIC 的影响。所以,当提高美罗培南的 MIC 时,暴露于美罗培南和阿米卡星两种药物下的分离株细菌的活动度和协同作用可以保持 48 小时;而暴露于美罗培南和多粘菌素 B 两种药物下该作用则不明显。

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李燕明 主任医师 

北京医院  呼吸与危重症医学科 副主任主持工作  感染科主任   

主要研究领域:呼吸系感染,呼吸危重症
牵头承担国家传染病重大专项课题、国自然面上项目 ;作为分中心负责人参与卫计委行业专项、国家科技支撑计划等多项研究。 

目前主要学术任职: 中华医学会呼吸病学分会危重症学组委员 、中国康复协会呼吸病学分会副主任委员,青年委员会主任委员 、北京医学会呼吸病学分会常委、危重症学组成员 、国家呼吸专科质量控制中心副主任 、中华预防医学会呼吸病预防与控制专业委员会委员 、中国装备委员会呼吸装备分会常务委员 、Allergy 中文版主编 。

本文编译于

Kulengowski B, Rutter W C, Campion J J, et al. Effect of increasing meropenem MIC on the killing activity of meropenem in combination with amikacin or polymyxin B against MBL-and KPC-producing Enterobacter cloacae[J]. Diagnostic microbiology and infectious disease, 2018, 92(3): 262-266.

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编辑: 李海丽

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