許恒忠
將細(xì)菌暴露于濃度高于MIC的某種抗菌藥中,再祛除培養(yǎng)基中的抗菌藥,在一定時(shí)間內(nèi)(以小時(shí)計(jì)算)細(xì)菌繁殖不能恢復(fù)正常,這種現(xiàn)象稱為抗菌后效應(yīng)(PAE)或抗生素后效應(yīng)。
PAE的機(jī)制
關(guān)于PAE的機(jī)制,目前尚未完全明確,一般認(rèn)為:①抗菌藥造成細(xì)菌的非致死性損傷或靶位持續(xù)結(jié)合,使細(xì)菌恢復(fù)再生長的時(shí)間延長;②抗菌藥的促白細(xì)胞效應(yīng)(PALE),抗菌藥與細(xì)菌接觸后,菌體變形,易被吞噬細(xì)胞識(shí)別,并促進(jìn)吞噬細(xì)胞的趨化和釋放溶酶體酶等殺菌物質(zhì),產(chǎn)生抗菌藥與白細(xì)胞的協(xié)同效應(yīng),從而使細(xì)菌損傷加重,修復(fù)時(shí)間延長;③細(xì)菌新合成酶或核蛋白酶恢復(fù)尚需一定時(shí)間,而呈現(xiàn)PAE。
PAE的臨床意義
PAE的發(fā)現(xiàn)和研究,對(duì)指導(dǎo)合理制訂抗菌藥的給藥方案具有重要意義。長期以來人們認(rèn)為,抗菌藥物必須達(dá)到并維持有效血藥濃度才能發(fā)揮良好的抗菌效果,故一般根據(jù)細(xì)菌對(duì)藥物的敏感程度和藥物的有效血藥濃度、半衰期、清除率等藥物動(dòng)力學(xué)參數(shù)確定給藥劑量和給藥間隔,而忽略了藥物對(duì)細(xì)菌生長繁殖規(guī)律的影響以及人體免疫機(jī)制在殺滅細(xì)菌過程中所起的重要作用。隨著PAE研究的不斷深入,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,許多抗菌藥物的抗菌活性與藥物的峰濃度密切相關(guān),即呈明顯的劑量依賴性,其體內(nèi)濃度不必始終維持在有效血藥濃度之上。當(dāng)血藥濃度低于最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(MBC)時(shí),由于高濃度產(chǎn)生的PAE使細(xì)菌的生長仍受到持續(xù)抑制。因此,對(duì)那些半衰期短、消除快、PAE較長的抗菌藥可適當(dāng)延長給藥間隔時(shí)間,減少用藥次數(shù),既保證療效又降低不良反應(yīng)。
重新設(shè)計(jì)給藥方案
β-內(nèi)酰胺類藥物:β-內(nèi)酰胺類藥物對(duì)不同種類的細(xì)菌,在不同藥物濃度下,產(chǎn)生的PAE有很大差別。青霉素類和頭孢菌素類對(duì)革蘭陽性球菌顯示較長的PAE,并隨藥物濃度增加和接觸時(shí)間延長,PAE也相應(yīng)延長。在5~10 MIC,接觸2小時(shí)為最高值,此時(shí)殺菌效應(yīng)達(dá)到飽和。但對(duì)革蘭陰性菌的PAE卻很短或呈負(fù)值。而碳青霉素烯類對(duì)革蘭陽性球菌和革蘭陰性菌均有明顯的PAE,并呈明顯的濃度依賴性。在4 MIC時(shí)PAE延長明顯,可達(dá)1~3小時(shí),但過高濃度并不能使PAE延長。由于各類藥物間的PAE具有差異,臨床對(duì)不同細(xì)菌引起的感染,應(yīng)選擇不同的β-內(nèi)酰胺類藥物治療,設(shè)計(jì)給藥方案時(shí)要區(qū)別對(duì)待。對(duì)革蘭陽性球菌引起的感染,青霉素類和頭孢菌素對(duì)其殺菌活性主要依賴于藥物濃度、與細(xì)菌接觸的時(shí)間,加之有較長的PAE,因此,目前主張適當(dāng)增加給藥劑量,快速靜滴(1小時(shí)內(nèi)滴入),相對(duì)減少給藥次數(shù),2次/日,以獲得最佳抗菌效果。對(duì)于革蘭陰性桿菌引起的感染,因β-內(nèi)酰胺(碳青霉烯類除外)不具有明顯的PAE,最適合給藥間為血藥濃度超過MIC時(shí)間,臨床仍然應(yīng)該采用多次給藥方法維持血藥濃度高于MIC。碳青霉烯類臨床給藥不同于其他β-內(nèi)酰胺類藥物,在治療革蘭陽性球菌和革蘭陰性桿菌引起的感染時(shí),適當(dāng)提高首次劑量,采用每日1次給藥的治療方案是可行的。有報(bào)道,亞胺培南對(duì)金黃色葡萄球菌的MIC為0.125 μ g/ml,藥物濃度在20 MIC,接觸2小時(shí),PAE可達(dá)4.5小時(shí),靜滴0.5 g,在30分鐘時(shí)滴完,其血藥峰濃度為30~35 mg/L,雖然半衰期僅0.9小時(shí),但是因藥物濃度相當(dāng)于480MIC,有效血藥濃度可維持8.3小時(shí),若使用單劑量0.5 g,則給藥間隔至少<13小時(shí)。
氨基糖苷類:氨基糖苷類藥物為靜止期殺菌劑,以往多采用2次/日或3次/日給藥方案,但易產(chǎn)生耳、腎毒性。近年來研究表明氨基糖苷類對(duì)革蘭陽性菌和革蘭陰性菌都具有PAE,目氨基糖苷類的殺菌作用及對(duì)致病菌的PAE都有濃度依賴性,這就為1次/日大劑量給藥方案提供了理論依據(jù)。故有人提出1次/日給藥法,既可提高療效,又可降低其腎毒性、耳毒性,并對(duì)應(yīng)用慶大霉素連續(xù)治療的123例嚴(yán)重感染病人隨機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),慶大霉素4 mg/kg,1次/日用藥組和3次/日用藥組,均采用靜滴給藥方法。結(jié)果:腎中毒發(fā)生率前組后組分別為5%和24%;顯效率前組后組分別為91%和78%。表明慶大霉素每日總劑量不變的情況下,1次/日給藥法使藥物的體內(nèi)外殺菌活性及療效均優(yōu)于多次給藥,且毒性反應(yīng)小。同樣用阿米卡星1次/日和2次/日給藥方案也得出類似結(jié)論。
大環(huán)內(nèi)酯類:大環(huán)內(nèi)酯類抗生素屬生長期抑菌劑,其最佳治療方案應(yīng)在組織中維持藥物濃度高于MIC或MBC,在確定給藥間隔時(shí),可根據(jù)血藥濃度超過MIC或MBC的時(shí)間加上PAE的持續(xù)時(shí)間來確定。阿奇霉素對(duì)鏈球菌比β-內(nèi)酰胺類有更長的PAE,同樣阿奇霉素對(duì)呼吸道致病菌也有顯著抑制效果,對(duì)化膿性鏈球菌、肺炎球菌和流感嗜血桿菌的PAE為3小時(shí),對(duì)肺炎克雷伯桿菌也有長達(dá)2小時(shí)的PAE,另外,克拉霉素對(duì)結(jié)核桿菌的PAE為5.5~18小時(shí),所以臨床上大環(huán)內(nèi)酯類可采用1次/日靜滴給藥方案。
喹諾酮類:該類藥物和氨基糖苷類一樣,其抗菌效果和對(duì)致病菌的PAE依賴于給藥劑量,而不是頻繁給藥。因此類藥有較長的半衰期和PAE,且無明顯毒性,故采用1次/日或2次/日的給藥方案,仍能維持療效,從而減輕不良反應(yīng)的發(fā)生和耐藥性的增加,保持致病菌的敏感性。例如該類藥物在尿中殺菌濃度大多維持在48小時(shí)以上,故臨床治療尿路感染可采用1次/日連續(xù)用3~5天的給藥方案。環(huán)丙沙星隨抗菌藥物濃度的增加,PAE持續(xù)時(shí)間不再明顯延長,因此每次給藥200 mg,即能達(dá)到滿意療效。在抗分枝桿菌方面,環(huán)丙沙星500 mg/日,氧氟沙星400~800 mg/日被推薦用于成人結(jié)核病的防治,已體現(xiàn)出優(yōu)越性。新型氟喹諾酮類藥物如司氟沙星、洛美沙星、培氟沙星等,由于有卓越的廣譜速效作用,濃度依賴性,殺菌活性和明顯的PAE,其1次/日的給藥方案,已應(yīng)用于各種感染的治療。
其他抗菌藥物:因磷霉素對(duì)革蘭陽性球菌比革蘭陰性桿菌的PAE明顯,且呈現(xiàn)一定的濃度依賴性和明顯的時(shí)間依賴性,提示在臨床設(shè)計(jì)磷霉素給藥方案時(shí),應(yīng)考慮PAE因素,可適當(dāng)增加給藥劑量,延長給藥時(shí)間間隔,而不影響其療效,同時(shí)也給醫(yī)護(hù)人員和患者帶來方便。
聯(lián)合用藥評(píng)價(jià)對(duì)嚴(yán)重的難治感染、病因未明的嚴(yán)重感染、混合感染及防止細(xì)菌耐藥性等,臨床常采用聯(lián)合給藥方案,以達(dá)到擴(kuò)大抗菌譜,取得協(xié)同抗菌作用的目的。以往僅采用體外藥敏實(shí)驗(yàn)來評(píng)價(jià)其合理性。目前PAE和體外藥敏實(shí)驗(yàn)一起作為聯(lián)合用藥合理性的指標(biāo)。判定標(biāo)準(zhǔn)為:兩藥聯(lián)合的PAE值比單用的PAE之和延長>1小時(shí)為協(xié)同作用;大致相等為相加:與單用PAE較大值相近為無關(guān);比單用較小值還小為拮抗。β-內(nèi)酰胺類與氨基糖苷類聯(lián)合應(yīng)用是經(jīng)常采用的給藥方法。例如:對(duì)金黃色葡萄球菌和糞腸球菌,阿莫西林與慶大霉素或奈替米星聯(lián)合,PAE多呈協(xié)同或相加作用;且與奈替米星聯(lián)合PAE(7~10小時(shí))比與慶大霉素聯(lián)合PAE(4~7小時(shí))要長,在高濃度時(shí)聯(lián)合PAE更長:對(duì)于傷寒桿菌和銅綠假單胞菌,頭孢曲松鈉與阿米卡星或妥布霉素聯(lián)合,PAE多呈相加或協(xié)同作用:頭孢曲松鈉與阿米卡星聯(lián)用的PAE(4.0~4.3小時(shí))比頭孢曲松鈉與妥布霉素聯(lián)用的PAE(0.6~2.4小時(shí))要長;對(duì)大腸埃希菌,阿米卡星與頭孢唑林合用的PAE均高于二者單獨(dú)用藥的PAE。說明阿米卡星與頭孢唑林聯(lián)用對(duì)大腸埃希菌較單獨(dú)應(yīng)用阿米卡星或頭孢唑林更有效。環(huán)丙沙星與慶大霉素聯(lián)用對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌的PAE在不同濃度(0.5~4 MIC)均呈相加作用,對(duì)銅綠假單胞菌在低濃度時(shí)聯(lián)合PAE有所延長,但呈無關(guān)作用,隨著試驗(yàn)濃度的增大,也呈相加作用。甲氧芐啶(TMP)與慶大霉素、阿米卡星、妥布霉素聯(lián)用,可使它們對(duì)肺炎克雷伯桿菌的PAE顯著延長,呈現(xiàn)相加、協(xié)同作用,并呈劑量依賴性,且已制備成TMP與慶大霉素的復(fù)方注射劑。聯(lián)合應(yīng)用磷霉素與環(huán)丙沙星對(duì)臨床分離的16株細(xì)菌的PAE具有相加作用,尤其對(duì)金黃色葡萄球菌,較單用磷霉素差異有顯著性。
總之,PAE在臨床治療學(xué)中既是評(píng)價(jià)抗菌藥物藥效學(xué)的參數(shù)之一,也是制訂臨床合理使用抗菌藥方案的重要理論基礎(chǔ)。它的意義主要是幫助臨床醫(yī)師設(shè)計(jì)最佳給藥方案。隨著對(duì)PAE研究的深入及其機(jī)制的探索,PAE將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用于臨床給藥方案的優(yōu)化,提高抗生素治療水平。