兒童耐碳青霉烯類腸桿菌目細(xì)菌感染治療藥物研究進(jìn)展

周 冉，方玉婷，蘇 丹，沈愛宗

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院 安徽省立醫(yī)院藥劑科，安徽 合肥 230001)

2017年，世界衛(wèi)生組織(WHO)首次公布了對(duì)人類健康威脅最大、急需新型抗菌藥物的耐藥菌名單，其中耐碳青霉烯類腸桿菌目細(xì)菌(carbapenem-resistant Enterobacterales，CRE)、耐碳青霉烯類鮑曼不動(dòng)桿菌 (carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii，CRAB) 、耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌 (carbapenem-resistantPseudomonasaeruginosa，CRPA) 被列為優(yōu)先級(jí)名單[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[2]，全球每年約有150萬～450萬例患者因CRE感染導(dǎo)致住院，嚴(yán)重威脅公眾健康。

兒童是CRE感染的易感人群。近年來，CRE在兒童中的檢出率逐年增加，且與臨床不良結(jié)局密切相關(guān)[3-4]。然而由于兒童其特殊的的藥代動(dòng)力學(xué)(pharmacokinetic，PK)和藥效動(dòng)力學(xué)(pharmacodynamic，PD)特點(diǎn)及兒童CRE感染治療的臨床數(shù)據(jù)缺乏，使得其治療成為兒科醫(yī)生面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此，本文收集近來年兒童CRE感染的相關(guān)知識(shí)，深入了解其流行病學(xué)特點(diǎn)、耐藥機(jī)制及治療策略進(jìn)展，尤其關(guān)注近年來新上市的抗菌藥物，旨在為兒童CRE的治療提供參考和依據(jù)。

1 CRE的耐藥機(jī)制

CRE是指對(duì)碳青霉烯類抗生素不敏感(中介或耐藥)的腸桿菌目細(xì)菌，即對(duì)亞胺培南、美羅培南的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)≥4 μg/mL或?qū)Χ蛩嗄系腗IC≥2 μg/mL。兒童CRE感染常見的細(xì)菌包括腸桿菌屬細(xì)菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌等。目前認(rèn)為腸桿菌目細(xì)菌對(duì)碳青霉烯類抗生素的耐藥機(jī)制主要有以下3種：(1)產(chǎn)碳青霉烯酶。根據(jù)Ambler分類法，將碳青霉烯酶分為A、B、D三類，A類為絲氨酸蛋白酶，其中KPC最為常見；B類為金屬酶，包括IMP、VIM、NDM；D類則主要包括OXA-23和OXA-48等。(2)外膜蛋白突變或表達(dá)下降，減少抗菌藥物進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)而產(chǎn)生耐藥，涉及的膜孔蛋白主要有OmpC、OmpF、OmpK 35、OmpK 36等。(3)由于細(xì)菌細(xì)胞膜上的外排泵高表達(dá)，將細(xì)胞內(nèi)的抗菌藥物大量泵出，降低細(xì)胞內(nèi)抗菌藥物濃度從而產(chǎn)生耐藥。CRE的外排泵，主要是指AcrAB-TolC。

2 CRE感染的流行病學(xué)特點(diǎn)

自1996年美國(guó)北卡羅來納州分離出第1株耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(KPC-1)開始，CRE在全球范圍內(nèi)迅速傳播。據(jù)報(bào)道[5-6]，美國(guó)、歐洲住院患者CRE感染率已達(dá)2.93/100 000、1.3/10 000。2018年一項(xiàng)多中心研究[7]結(jié)果顯示，中國(guó)出院患者CRE感染率為4/10 000，不同地區(qū)疾病負(fù)擔(dān)差異顯著，江蘇最高，青海最低；其中，89%CRE產(chǎn)碳青霉烯酶，KPC和NDM分型分別占50%、33.5%。

兒童CRE感染的流行病學(xué)研究數(shù)據(jù)有限，但世界范圍內(nèi)KPC和NDM依然是感染兒童菌株中最常見的碳青霉烯酶[8]。我國(guó)兒童感染菌株中最常見的碳青霉烯酶為NDM-1，其次為KPC-2。然而近年來，上海、山東等地區(qū)出現(xiàn)多次關(guān)于感染兒童產(chǎn)VIM、IMP分離株的報(bào)道[9-11]，甚至出現(xiàn)相關(guān)的暴發(fā)流行。因此，應(yīng)重視和預(yù)防兒童群體中耐藥菌和攜帶耐藥基因菌株的傳播。

3 兒童CRE感染的治療策略

3.1 碳青霉烯類抗生素

3.1.1 增加給藥劑量和延長(zhǎng)輸注時(shí)間 當(dāng)游離碳青霉烯類抗生素的%T>MIC，即% fT> MIC，當(dāng)T高于MIC的時(shí)間超過40%，其臨床療效最佳[12]。在健康兒童中進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)研究[13]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)MIC>8 μg/mL時(shí)，延長(zhǎng)美羅培南輸注時(shí)間至3 h可達(dá)到PK/PD目標(biāo)。一項(xiàng)危重癥患兒(1～9歲)的研究[14]結(jié)果顯示，由于全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和敗血癥導(dǎo)致表觀分布容積的改變，當(dāng)美羅培南MIC≤2 μg/mL時(shí)，即使給予美羅培南20～40 mg/kg，q8h亦無法達(dá)到理想的PD目標(biāo)；延長(zhǎng)輸注時(shí)間至3～4 h或24 h的連續(xù)輸注，可達(dá)到40%fT>MIC；如需達(dá)到80%fT>MIC，則至少需要每日120～160 mg/kg，持續(xù)輸注。有研究[15]表明，患兒病死率在碳青霉烯類抗生素對(duì)感染菌MIC>8 μg/mL時(shí)，高于MIC≤8 μg/mL時(shí)(100% VS 45.5%，P=0.014)。

因此，當(dāng)分離株MIC≤2 μg/mL時(shí)，可考慮給予美羅培南40 mg/kg，q8h，持續(xù)輸注3 h (最大劑量不超過2 000 mg)；當(dāng)MIC≥4 μg/mL時(shí)，則應(yīng)考慮選用其他抗CRE藥物，以獲得更好的臨床結(jié)局。

3.1.2 雙碳聯(lián)合療法(double carbapenem therapy，DCT) 2011年Bulik和Nicolau首次提出了DCT，即使用美羅培南或多利培南(延長(zhǎng)輸注3～4 h)聯(lián)合厄他培南(輸注時(shí)間30～60 min)進(jìn)行治療[16]。假說認(rèn)為由于厄他培南對(duì)KPC具有高度親和力而首先被水解，進(jìn)而發(fā)揮犧牲作用，保證另一碳青霉烯類高濃度的抑菌作用。Mashni等[17]回顧了DCT治療產(chǎn)碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌(carbapenemase-producingKlebsiellapneumoniae，CRKP)感染患者的臨床數(shù)據(jù)，涉及8 個(gè)病例報(bào)告和 6 項(xiàng)臨床研究(共171例患者)，70%的患者臨床和微生物學(xué)治療成功，病死率為24%，遠(yuǎn)低于單藥治療的病死率(22% VS 72%)，證實(shí)DCT 是治療CPKP重癥感染的一種有效、安全的策略。然而，目前DCT研究主要針對(duì)產(chǎn)A類碳青霉烯酶(如KPC)的肺炎克雷伯菌，對(duì)NDM和OXA的活性有待進(jìn)一步探究。

3.2 多粘菌素 多粘菌素是多肽類抗菌藥物，包括多粘菌素E(粘菌素)和多粘菌素B。多粘菌素E是以前體藥物粘菌素甲磺酸鹽(colistin methanesulfonate，CMS)存在，需在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性成分才可發(fā)揮作用，其過程緩慢且不穩(wěn)定，個(gè)體差異較大。多粘菌素B則直接以活性形式給藥，可更快的達(dá)到目標(biāo)血藥濃度；由于其不通過腎排泄，腎功能不全患者不必調(diào)整劑量。在多粘菌素治療兒童CRE感染的系列研究中，其臨床治愈率可達(dá)70%，但較之聯(lián)合用藥，單藥治療病死率更高，不良反應(yīng)更多[18-19]。Vardakas等[20]評(píng)價(jià)了多粘菌素E和多粘菌素B治療多重耐藥菌感染患者的臨床療效，結(jié)果顯示，二者臨床結(jié)局無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但多粘菌素B引起的腎毒性明顯較低。

鑒于此，對(duì)于產(chǎn)MBL分離株的CRE感染患兒，可考慮使用多粘菌素B進(jìn)行治療，推薦給予負(fù)荷劑量并聯(lián)合用藥(負(fù)荷劑量25 000 U/kg，維持劑量15 000 U/kg，q12h，最大劑量不超過2 000 000 U/d)[21]。

3.3 替加環(huán)素 替加環(huán)素是甘氨酰環(huán)素，體外試驗(yàn)對(duì)CRE敏感率可達(dá)89%。因給藥后迅速分布到組織器官中，標(biāo)準(zhǔn)劑量下難以達(dá)到有效血藥濃度。治療成人CRE時(shí)被證實(shí)高劑量替加環(huán)素(100 mg，q12h)與患者臨床結(jié)局改善呈正相關(guān)[22]。Purdy等[23]對(duì)8～11歲兒童進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗(yàn)獲得相似結(jié)論：分別給予患兒替加環(huán)素0.75、1、1.25 mg/kg，q12h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)劑量為1.25 mg/kg，q12h時(shí)，82%的患兒可達(dá)到PK/PD目標(biāo)。另一項(xiàng)危重患兒的研究[24]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)替加環(huán)素與其他抗菌藥物(粘菌素或者氨基糖苷類)聯(lián)合使用，負(fù)荷劑量4 mg/kg，維持劑量2～3.2 mg/kg，q12h，患兒耐受性較好，尤其在非菌血癥患兒中臨床療效顯著(菌血癥與非菌血癥病死率之比為86% VS 24%，P=0.009)。

因此，替加環(huán)素用于治療CRE患兒時(shí)，通常建議聯(lián)合用藥，推薦給予較高的負(fù)荷劑量和維持劑量(2～3.2 mg/kg，q12h)。此外，替加環(huán)素應(yīng)謹(jǐn)慎用于8歲以下兒童，避免出現(xiàn)牙齒變色和牙釉質(zhì)發(fā)育不全等不良反應(yīng)。

3.4 抗CRE新藥

3.4.1 頭孢他啶/阿維巴坦(ceftazidime-avibactam，CAZ/AVI) CAZ/AVI是一種新的β-內(nèi)酰胺/β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(β-lactam/β-lactamase inhibitors，βL-βLI)，AVI對(duì)KPC、AmpC、OXA-48活性較高，對(duì)MBL無活性。Tumbarello、van Duin等[25-26]報(bào)道了CAZ/AVI治療成人CRE患者的臨床研究，與其他藥物(碳青霉烯類、多粘菌素、替加環(huán)素聯(lián)合氨基糖苷類)相比，使用CAZ/AVI的感染患者病死率更低。隨后，兩項(xiàng)Ⅱ期試驗(yàn)陸續(xù)評(píng)價(jià)了CAZ/AVI在兒童CRE治療中的有效性和安全性，結(jié)果與成人研究相似。2019年3月，CAZ/AVI被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于3個(gè)月以上兒童的復(fù)雜性腹腔感染和復(fù)雜性尿路感染[27-28]。Iosifidis等[29]評(píng)價(jià)了CAZ/AVI對(duì)8例<5 歲CRE感染患兒的療效，給予劑量62.5 mg/kg，q8h，結(jié)果所有患兒均表現(xiàn)出良好的臨床療效且無明顯不良反應(yīng)。

因此，CAZ/AVI用于治療CRE感染患兒時(shí)，年齡3～6個(gè)月，建議CAZ 40 mg/kg+AVI 10 mg/kg，q8h，持續(xù)輸注2 h；年齡6個(gè)月～2歲，CAZ 50 mg/kg+AVI 12.5 mg/kg，q8h，持續(xù)輸注2 h；年齡2～18歲，CAZ 50 mg/kg(最大劑量2 000 mg)+AVI 12 mg/kg(最大劑量500 mg)，q8h，持續(xù)輸注2 h。值得注意的是，CAZ/AVI在臨床治療中已出現(xiàn)耐藥性，尤其在產(chǎn)KPC-3的分離株中，發(fā)生率達(dá)10%，需引起臨床重視[30]。

3.4.2 Meropenem/Vaborbactam(MER/VAB) MER/VAB是2017年FDA批準(zhǔn)的一種新的βL/βLI組合，VAB是一種基于環(huán)硼酸的新型β-內(nèi)酰胺酶抑制劑，對(duì)KPC具有較高活性，對(duì)MBL和OXA無效。TangoⅡ試驗(yàn)評(píng)價(jià)了MER/VAB與碳青霉烯類、氨基糖苷類、多粘菌素、替加環(huán)素等單藥或聯(lián)合CAZ/AVI的方案在治療嚴(yán)重CRE感染時(shí)的療效和安全性，結(jié)果表明，較之BAT，MER/VAB臨床療效更好(65.6% VS 33.3%，P=0.03)，腎毒性更低(31.3% VS 80.0%，P<0.001)[31]。MER/VAB在兒科領(lǐng)域的報(bào)道僅限于個(gè)案，1例4 歲患兒，血培養(yǎng)為產(chǎn)KPC的CRE，給予MER/VAB 40 mg/kg，q6h，持續(xù)輸注3 h，14 d后患兒血培養(yǎng)成功轉(zhuǎn)陰[32]。目前TANGOKIDS試驗(yàn)(NCT02687906)正在評(píng)估MER/VAB在兒童中應(yīng)用的PK參數(shù)、最適劑量及安全性，期待盡快給出更多有價(jià)值的參考。

3.4.3 Imipenem/Relebactam(IMI/REL) REL作為一種新型β-內(nèi)酰胺酶抑制藥，屬于二氮雜雙環(huán)辛酮化合物(diazabicyclooctanes，DBOs)，對(duì)KPC具有高度活性，對(duì)MBL無活性，于2019年7月由FDA批準(zhǔn)上市。Mostsch等[33]一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)評(píng)價(jià)了IMI/REL和亞胺培南+粘菌素對(duì)CRE引起的醫(yī)院獲得性肺炎、復(fù)雜性腹腔感染、復(fù)雜性尿路感染的臨床療效及安全性，結(jié)果顯示71% IMI/REL組和70%的亞胺培南+粘菌素組觀察到良好的總體反應(yīng)(90%CI：-27.5，21.4)，不良反應(yīng)發(fā)生率為16% VS 31%，腎毒性發(fā)生率為10% VS 56%，IMI/REL可能是治療CRE感染的有效且耐受性良好的選擇。目前針對(duì)IMI/REL在革蘭陰性桿菌感染患兒中的PK研究(NCT03230916)及療效、安全性評(píng)估研究(NCT03969901)正在進(jìn)行，未來將提供更多兒科用藥的可靠證據(jù)。

3.4.4 Eravacycline Eravacycline是一種新型的含氟四環(huán)素類衍生物，體外試驗(yàn)中對(duì)KPC、MBL和OXA-48活性較高，對(duì)CRE的活性是替加環(huán)素的2倍[34]。Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示，與厄他培南和美羅培南相比，其耐受性好，臨床治愈率高，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的非劣效性[35]，2018年8月被FDA批準(zhǔn)用于復(fù)雜性腹腔感染。值得注意的是，由于臨床試驗(yàn)(NCT01978938 和 NCT03032510)未顯示其對(duì)復(fù)雜性尿路感染的臨床治愈或微生物學(xué)的有效性，Eravacycline并不適用于復(fù)雜性尿路感染。目前一項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)(NCT03696550)正在進(jìn)行，評(píng)價(jià)Eravacycline在兒童細(xì)菌性感染中PK目標(biāo)和安全性，期待項(xiàng)目完成給出有價(jià)值的參考依據(jù)。

3.4.5 Plazomicin Plazomicin是新一代氨基糖苷類抗菌藥物，對(duì)KPC和OXA-48活性較高，對(duì)MBL亦有一定活性。2018年6月獲 FDA 批準(zhǔn)，用于有限或無替代治療的復(fù)雜性尿路感染，對(duì)于腎功能正?；颊?，推薦劑量為15 mg/kg，q24h[36]。CARE試驗(yàn)評(píng)價(jià)了Plazomicin與粘菌素聯(lián)合治療成人CRE血流感染或醫(yī)院獲得性肺炎的有效性和安全性：患者分別接受Plazomicin或粘菌素聯(lián)合美羅培南/替加環(huán)素治療，結(jié)果顯示，較之粘菌素聯(lián)合組，Plazomicin組患者28天死亡率更低(7.1% VS 40.0%)，嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生率亦更低(50% VS 81%)[37]。

4 總結(jié)與展望

兒童CRE的治療是復(fù)雜且困難的。近年來出現(xiàn)的新型抗CRE藥物在兒童臨床試驗(yàn)上有滯后性，常常導(dǎo)致超說明書用藥的情況出現(xiàn)，希望未來臨床試驗(yàn)更多的關(guān)注這一特殊群體給出更有價(jià)值的參考。目前對(duì)于兒童CRE的治療，需要根據(jù)患兒的病理生理、當(dāng)?shù)谻RE的檢出情況、具體的藥敏結(jié)果和抗菌藥物PK/PD特征等綜合考慮，多措并舉，關(guān)注細(xì)節(jié)，才能降低CRE患兒不良臨床結(jié)局，改善預(yù)后。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。