文章来源：中华结核和呼吸杂志, 2018,41(1) : 51-54
作者：陈旋 张炜
一、MTB对β-内酰胺类药物的耐药机制
碳青霉烯类抗生素是抗菌谱广、抗菌活性强的非典型β-内酰胺类抗生素。早在1941年就有文献报道MTB对青霉素耐药[5]，1949年报道MTB具有灭活β-内酰胺结构的能力，故β-内酰胺类抗生素从未真正用于治疗结核病。2009年Jarlier等[6]提出，MTB染色体上由BlaC基因编码的超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamase，ESBL)可以接近扩散极限的速度水解β-内酰胺类抗生素。克拉维酸(一种β-内酰胺酶抑制剂)可在体外抑制BlaC基因编码产物的活性，更重要的是其可抑制肽聚糖合成，对非复制型的细菌具有杀菌作用。基于这种突破性的研究，人们开始尝试用β-内酰胺类药物与克拉维酸联合，探讨其抗MTB的作用。
二、美罗培南抗MDR-TB和XDR-TB的实验研究
1．美罗培南/克拉维酸体外抗MTB研究：
碳青霉烯类抗生素对β-内酰胺酶具有高度稳定性，其水解速度比氨苄青霉素低数千倍，而其中美罗培南对β-内酰胺酶具有更高的稳定性[7]，故碳青霉烯类抗生素联合克拉维酸的体外抗MTB的作用应进一步研究。
体外研究结果显示，碳青霉烯类抗生素联合克拉维酸可有效灭活MTB，其中以美罗培南最为显著。Hugonnet等[7]以7H9为基质检测青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类抗生素单独及联合克拉维酸(2.5 mg/L)对MTB H37Rv菌株的MIC，结果显示，加入克拉维酸后可在一定程度上降低氨苄西林和阿莫西林的MIC，且可显著降低头孢菌素、亚胺培南及美罗培南的MIC，其中美罗培南联合克拉维酸后的MIC最低(0.32 mg/L)。继续将不同浓度组合的美罗培南/克拉维酸[(2 ＋1)、(2 ＋2)、(4 ＋1 )、(4 ＋2)mg/L]连续5 d加入含MTB Erdman菌株的有氧培养基中，并连续测定培养基单位体积中的细菌群落总数(CFU)。结果显示，在第9天美罗培南/克拉维酸(4 mg/L ＋2 mg/L)组及第12天美罗培南/克拉维酸(2 mg/L＋2 mg/L)组培养基均达到灭菌状态。England等[8]用MTB H37Rv菌株多重感染的小鼠(J774A.1)巨噬细胞，以各类碳青霉烯类抗生素1次/8 h进行干预。实验中各类碳青霉烯类抗生素的浓度为使用一个标准治疗量后人体最大血药峰浓度(Cmax，美罗培南、亚胺培南及厄他培南均为50 mg/L，多利培南为30 mg/L，法罗培南为10 mg/L)，均联合200 μmol/L克拉维酸，利福平和异烟肼作为对照药物，巨噬细胞经溶解后测定菌落总数。结果显示，给予各类碳青霉烯类2 d后，J774A.1巨噬细胞内H37Rv菌株生长明显受到抑制，并在第4～6天出现明显的杀菌作用(P＝0.01)，其中以美罗培南组最为明显(P＝0.001)。第6天，与对照组相比美罗培南组MTB菌落总数下降至1.5～2.0 log10。
2．美罗培南/克拉维酸体外抗MDR-TB和XDR-TB的研究：
世界卫生组织制定的指南[9]中，美罗培南属于第D3组抗结核药物，不推荐常规使用，故其后的研究更关注于美罗培南联合克拉维酸对MDR-TB和XDR-TB的治疗作用。
Forsman等[10]使用Middlebrook 7H10作为培养基，以68株MTB作为研究对象，其中36株MDR-TB，13株XDR-TB，美罗培南浓度为0.002～512 mg/L，均联合克拉维酸64 mg/L。1周后培养基内克拉维酸钾浓度预计为2 mg/L左右，与使用单剂量阿莫西林/克拉维酸钾500 mg/125 mg的血清克拉维酸浓度相近[11]。待测菌株37 ℃培养3周后显示，美罗培南联合克拉维酸的MIC分布范围为0.125～32 mg/L。除4个菌株外，实验中所有菌株美罗培南/克拉维酸的MIC均低于欧洲药敏试验联合委员会(EUCAST)公布的美罗培南2 mg/L的非物种相关性抗生素敏感折点，提示美罗培南/克拉维酸可能是治疗耐药MTB潜在有效的药物组合。
3．美罗培南联合阿莫西林/克拉维酸体外抗MDR-TB或XDR-TB研究：
对于很多国家，克拉维酸除了联合阿莫西林作为复方制剂，并不单独作为临床处方用药，因此，临床使用美罗培南联合克拉维酸作为抗MTB药物组合之前，有必要进一步评价联合应用阿莫西林/克拉维酸与美罗培南体外抗MDR-TB或XDR-TB作用。
Gonzalo和Drobniewski[12]使用MTB H37Rv作为质控菌株，用960 MGIT®进行药物敏感性检测，检测了3株XDR-TB、16株MDR-TB和7株对异烟肼和利福平敏感的菌株，美罗培南浓度为(1.6±0.7) mg/L，此浓度范围为临床静脉使用1 g美罗培南5 h后的肺组织药物浓度。结果显示，16株中8株MDR-MTB菌株只对最高剂量阿莫西林/克拉维酸敏感，其余则表现为耐药。在阿莫西林/克拉维酸中加入美罗培南后，6/7株原阿莫西林/克拉维酸钾MIC为7.2/2.5 mg/L的MTB菌株，开始对3.6 mg/L的阿莫西林敏感。美罗培南药敏试验结果显示，所有28株MTB菌株对最高浓度5 mg/L的美罗培南耐药，当加入克拉维酸后，美罗培南的MIC平均降低了1.8个稀释倍数：5株对1.28 mg/L的美罗培南敏感，11株对2.56 mg/L美罗培南敏感。将阿莫西林(3.6～7.2 mg/L)加入美罗培南/克拉维酸后，美罗培南MIC平均下降了3.2个稀释倍数。研究者认为这可能是β-内酰胺类抗生素与青霉素结合蛋白(PBP)的作用靶点不同有关。美罗培南联合阿莫西林/克拉维酸对MDR-TB和XDR-TB患者可能是一种可行的临床药物组合。
三、美罗培南/克拉维酸治疗耐药性肺结核的临床研究
研究结果表明，美罗培南/克拉维酸可作为一种新的药物组合治疗MDR-TB和XDR-TB。由于美罗培南并未注册用于治疗结核病，美罗培南联合克拉维酸最初只作为个案报道，用于XDR-TB患者的补救治疗方案。Payen等在2010年9月第50届抗菌药物与化疗国际会议上首先报道了4例联合美罗培南/克拉维酸治疗的XDR-TB病例，引起广泛关注。提示美罗培南/克拉维酸在治疗耐药性肺结核的可行性及有效性，且无美罗培南相关严重不良反应的事件报道。
Payen等[13]整理了2009年9月后在比利时使用包含美罗培南/克拉维酸治疗的6例肺部结核复治病例。除美罗培南/克拉维酸外，同时根据药敏试验结果使用吡嗪酰胺等敏感抗结核药物。住院强化期美罗培南静脉用量为2 g，3次/d，巩固期调整为2 g，2次/d；克拉维酸以阿莫西林/克拉维酸钾(500 mg/125 mg)的形式口服，3次/d，通过痰培养、影像学转归及临床体征判断包含美罗培南的治疗方案的有效性。结果显示，6例中5例在8～20周后痰培养转阴。患者在3次连续痰培养转阴后出院，在家中继续使用包含美罗培南/克拉维酸的治疗方案。研究中患者痰培养转阴后随访8～25个月均无复发。参照世界卫生组织的标准[14]，1例经18个月治疗后被判定为治愈。研究中未发现与美罗培南/克拉维酸相关的严重不良反应事件。
Palmero等[15]报道了10例MDR-TB或XDR-TB病例使用包含美罗培南/克拉维酸的治疗方案，其中XDR-TB 4例。所有患者根据药敏试验结果至少使用2～5种包括美罗培南/克拉维酸在内的第5类药物，疗程均>6个月。每月进行痰培养，以评估疗效。结果显示，9例在治疗2～7个月后痰培养转阴，1例因为治疗失败死亡。在其后18个月的随访中，1例肝移植患者死于肝功能衰竭，1例在痰培养转阴后，死于毁损肺所导致的呼吸衰竭。参照世界卫生组织的标准[14]，研究中有3例患者达到治愈标准，另3例患者在文章发表时仍继续治疗。研究中无美罗培南/克拉维酸相关严重不良反应事件发生。临床回顾性研究的病例数有限(≤10例)，且未进行临床对照研究。故仍需要进一步的临床对照研究，以排除非干预措施对美罗培南/克拉维酸真实疗效判定的影响。
De Lorenzo等[16]等开展了一项对照研究，回顾了2001—2012年专业结核治疗机构收治的经培养证实的MDR-TB和XDR-TB患者，治疗组设于意大利Sonalo医院，对照组设于荷兰Haren医院。治疗组37例根据药敏试验结果静脉给予包含美罗培南(1 g，3次/d)联合克拉维酸的抗结核治疗方案。对照组61例根据药敏试验结果给予包含利奈唑胺的抗结核治疗方案。对照组XDR-TB患者的比例显著高于对照组(2/61，9/37，P＝0.001)。90 d后，治疗组痰涂片转阴率显著高于对照组(28/32，9/16；P＝0.02)；两组痰培养转阴率差异无统计学意义(治疗组31/37例，对照组15/24例，P＝0.06)。药物安全性分析结果显示，治疗组37例中5例发生与美罗培南/克拉维酸相关的不良反应，主要为腹泻，但不需要终止治疗。2例发生一过性肝功能异常，停用美罗培南/克拉维酸1周后继续原方案治疗。
Tiberi等[17]报道了在5个专业结核病治疗中心开展的回顾性研究。研究收入的246例耐药结核患者中21.6%为XDR-TB，使用美罗培南/克拉维酸的中位时间为85(49～156) d。结果显示，治疗方案中包含美罗培南/克拉维酸的96例中XDR-TB患者占49%，未包含美罗培南/克拉维酸组(168例)占6.0%，两者比较差异有统计学意义(P<0.001)。两组痰涂片90>P＝0.90)。分组统计发现，两种方案中XDR-TB患者痰培养转阴率差异无统计学意义(88.0%，100%；P＝1.00)。对MDR-TB患者进行耐药数量(<>[16], MDR-TB或XDR-TB使用包含美罗培南/克拉维酸方案与未包含上述药物方案的成功率比较差异无统计学意义(33/49，108/158，P＝0.90；22/47，7/10，P＝0.30)。仅有6例发生与美罗培南相关的不良反应，4例经停药后恢复，继续治疗。
比较包含美罗培南/克拉维酸与亚胺培南/克拉维酸治疗方案对MDR-TB或XDR-TB的有效性和安全性进行了回顾研究，连续收集180例经痰培养证实的耐药结核患者[18]。治疗方案中美罗培南用量为1 g，3次/d或亚胺培南500 mg，4次/d，静脉滴注，联合阿莫西林/克拉维酸1.2 g，3次/d。美罗培南/克拉维酸组痰涂片转阴率及痰培养转阴率显著高于亚胺培南/克拉维酸组(94.8%，79.7%，P＝0.02；94.8%，71.9%，P<0.001)。且美罗培安 拉维酸治疗组痰培养转阴时间短于亚胺培南/克拉维酸治疗组[48(28～75)="" d,="" 60(30～90)="">P<0.05]。统计结果显示，美罗培南>P＝0.03)。文献中两组碳青霉烯抗生素相关的不良反应事件的发生率相似(6/93, 3/56，P＝1.0)。
回顾性研究结果显示，使用包含美罗培南/克拉维酸治疗方案对MDR-TB或XDR-TB患者的病情恢复有促进作用，且安全性及耐受性较好。对照性回顾研究结果显示，与包含亚胺培南/克拉维酸治疗方案相比，包含美罗培南/克拉维酸的抗结核方案的痰涂片及痰培养的转阴率更高，转阴时间更短，总体治疗成功率更高[19]。
四、美罗培南/克拉维酸在耐药结核性脑膜炎治疗中的应用
随着MTB耐药菌株的持续增加，肺外耐药MTB感染病例引起医学界的高度重视，其中耐多药结核性脑膜炎(multi-drug resistant tuberculosis meningitis，MDR-TBM)诊断难度大，病死率及致残率均较高，是目前结核病控制工作中的重点及难点[19]。对于MDR-TBM病例，参照2016版世界卫生组织的耐药结核病治疗指南，MDR-TBM治疗不能组成5种核心药物时应考虑使用D3组抗结核药物[9]，其中包括美罗培南、亚胺培南/西司他丁、阿莫西林/克拉维酸、对氨基水杨酸及氨硫脲。与耐药肺结核的治疗不同，耐药TBM的治疗必须考虑到药物透过血脑屏障进入脑脊液的差异，其中阿莫西林/克拉维酸透过血脑屏障的能力较弱[20]。亚胺培南/西司他丁所致神经系统不良反应呈多样性，肾功能不全及中枢神经系统疾病患者应慎用[21]。对氨基水杨酸及氨硫脲因不良反应较多，需要密切监测[9]。而美罗培南穿过血脑屏障的能力较强，给药后可快速达到稳态药物浓度[22]。美罗培南/克拉维酸对敏感型、MDR-TBM具有很强的杀菌作用，是耐药TBM的备选方案[23]。
近10年来全球MDR-TB或XDR-TB的发病率迅速增长，对人类健康构成了严重威胁。近年来实验室及临床研究结果均显示，将克拉维酸加入含有敏感的二线药物方案中治疗耐多药/广泛耐药肺结核，可提高痰涂片及痰培养的转阴率，对MDR-TB或XDR-TB的治疗效果较好，且美罗培南血脑屏障穿透率高，中枢神经系统不良反应发生低，在耐药TBM治疗中具有一定优势。值得期待的是，一项关于美罗培南联合阿莫西林克/拉维酸钾对初治肺结核的早期抗菌活性、安全性及耐受性的研究(NCT02349841)已于近期完成，还未公布相关研究数据。相信这项Ⅱ期临床研究将进一步提示美罗培南在结核病治疗中的作用，为耐药结核病的药物治疗提供新的选择。
参考文献（略）
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