抗菌药物的联合应用
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抗菌药物的联合应用
抗生素的联合用药是指同时应用两种或两种以上的抗菌药物。临床
上多数感
染应用一种抗生素即可控制,但当临床上通过扩大抗菌谱来达到治疗单一抗生素
不能控
制的严重感染、在实验室检查未明确前进行经验性治疗、减少耐药情况的
发生、降低药物毒副作用或获得
抗生素的协同作用等目的时,常常采取联合用药。
抗生素联合使用是临床治疗混合性细菌感染、多重耐药
菌感染及重症感染的重要
手段之一,也是应用细菌耐药突变选择窗( mutant
selection window,MSW) 理论
减少细菌耐药产生的一种用药策略。但不合理的联
合用药反而会减弱抗菌作用甚
至产生严重的毒副反应、二重感染,因此临床医生应明确联合用药指征合理
应用
抗生素。
1 抗菌药物联合应用的理论依据
抗菌药物联合在体外或动物体内可表现为“无关”、“相加”、“协同”和“拮
抗”四种作用,
人体内除非有严格对照的临床试验, 这些作用不易判断或鉴别。
无关作用指联合应用后总的作用不超过
联合用药中较强者,等于两者相加的总和
称为相加作用,联合后的效果超过各药作用之和为协同作用,
拮抗作用为联合用
药的作用因相互发生抵消而减弱。
根据抗生素对微生物的作用方式,目前将
抗生素分为四大类,第一类为繁殖
期杀菌剂如青霉素、头孢菌素、氟喹诺酮类等;第二类为静止期杀菌剂
如氨基糖
苷类、多黏菌素类等(对繁殖期及静止期细菌均有杀菌作用);第三类为快效抑
菌剂如
四环素类、氯霉素类及大环内酯类抗生素等;第四类为慢效抑菌剂如磺胺
类、环丝氨酸等。其中一类和二
类常联合应用,如β-内酰胺类与氨基糖苷类联
合治疗感染性心内膜炎, 机制为β-内酰胺类可作用于
细菌细胞壁转肽酶造成细
胞壁的缺损而有利于氨基糖苷类进入细胞内作用于靶位所致。第三类可因快速阻
断了细菌细胞蛋白质合成使细菌处于静止状态致使作用于细菌繁殖期的一类药
物活性减弱;第三
类与第二类合用可获得相加或协同作用;四类慢效抑菌剂不会
影响一类药物的杀菌作用;同类抗生素也可
合用,但作用机制或作用方式相同的
抗菌药物合用,有可能增加毒性或因诱导灭活酶的产生或竞争同一靶
位而出现拮
抗现象。
2 体外及动物试验中的联合药敏试验
2.
1 棋盘稀释法
棋盘稀释法包括微量棋盘稀释法、试管棋盘稀释法和琼脂棋盘稀释法三种,
其
中微量棋盘稀释法为最常用的联合药敏方法之一。它常使用96孔无菌微孔板,
每种抗菌药物最高从2
倍MIC 浓度开始用灭菌MH 肉汤倍比稀释,一般取6~8
个稀释度左右,各取50Ll
分别排列在平板的行与列上, 然后在无菌微孔板中加入
100Ll 菌液,
使最终接种量为5×10
5
CFU ml,过夜培养,
无细菌生长的最低药物
浓度为MIC。通过计算部分抑菌浓度指数( f ract ional
inhibitory concentrat ion,FIC)
判断相互作用。FIC=
联合用药时甲药MIC 单独应用甲药时MIC + 联合应用乙药
时MIC单独应用乙药时MIC,
FIC 指数为≤0. 5、> 0. 5~1、> 1~2、> 2
时分别表
示协同、相加、无关、拮抗作用;也有文献将FIC指数≤0. 5 定义为协同> 0.
5~4
定义为相加与无关,> 4 定义为拮抗。与棋盘稀释法不同的是,
试管、琼脂棋盘
稀释法分别在试管及含有不同药物浓度的琼脂平板上进行。
2. 2
时间杀菌曲线
此方法主要用于评价一种抗菌药物对检测菌的杀菌速率,
以及两种(或两种
以上)抗菌药物对检测菌的联合杀菌活性。在含有定量抗菌药物( A 、B、A+
B)试
管和无药试管内接种同种定量菌悬液, 接种后孵育不同时间,
取定量的各管内的
孵育液转种平板,
进行菌落计数。若联合用药组菌落计数较最有效的单药组减少
≥2lo g10CFU ml 时,
可定义为协同,减少≤1log 10CFU ml 时为无关作用, 联
合后增加≥2log
10CFU ml时定义为拮抗, 有的文献采用联合后较单药组菌落计
数减少> 0. 5log
10CFU ml 作为协同的判断标准。
杀菌曲线的优点为可以提供协同杀菌动力学方面资料及较
全面的杀菌信息。
主要的缺点包括选择合适的抗生素浓度,有的专家建议两种药物均采用亚MIC浓度以充分显示协同作用,还有人建议药物浓度的选择可根据充分发挥药效的血清
浓度水平而定。
2.3 E-test 法
E-test 法在琼脂扩散法的基础上改良而成,方法是将含有
浓度递减抗菌药物
的不透明薄形塑料带置于琼脂平皿上,塑料带反面有相应的药物浓度标记,过夜
培养后在塑料带周围形成一椭圆形抑菌圈,其边缘与塑料带交叉处的药物浓度标
记即为该药对细菌的M
IC, 通过计算FIC
指数判断药物之间的相互作用。此外还
有纸片法可用于联合药敏检测。比较这几种方法,
棋盘微量稀释法操作较简单,
但在药物相互作用的动力学方面提供的数据较少,
杀菌曲线提供了联合用药的
药物动力学数据,
但程序较复杂。Grzybowska等[2]同时应用棋盘法和E-test
法检
测氨基糖苷类与其它抗生素的相互作用时发现, 两种方法结果的一致率为55%。
3
临床常见的抗菌药物联合应用
3. 1 β-内酰胺类与氨基糖苷类联合
20 世纪40
年代,人们发现青霉素联合链霉素可有效治疗肠球菌性心内膜
炎,之后在体外试验中也证实了两药联用对
肠球菌可产生协同作用。从理论上讲,
作为繁殖期杀菌剂青霉素可造成细胞壁的缺损,有利于链霉素等氨
基糖苷类抗生
素进入细胞阻碍细菌蛋白质的合成, 两者均为杀菌剂,不同的是氨基糖苷类对静
止期细菌亦有较强作用。另外,联合用药可降低氨基糖苷类抗生素在肾皮质的含
量,减小其肾毒性。采用
14C 标记链霉素的方法同样证实了在青霉素存在的情况
下, 与单独应用B-
内酰胺类相比,粪链球菌细胞内摄入链霉素明显增加。青霉
素同样可以增加对链霉素高度耐药(
MIC> 2000Lg L,常于氨基糖苷类修饰酶有关)
的粪肠球菌对链霉素的细胞内摄取,
但此时两者联用没有产生协同作用。
3. 2 β-内酰胺类与大环内酯类联合
β-内酰胺类与大环内酯类联合应用仍有争议,从药理学角度说, 作为杀菌剂
的β-
内酰胺类主要通过与位于细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白( PBPs) 紧密结
合,干扰细菌细胞壁的
合成,造成细胞壁的缺损,水分等物质渗入导致细胞膨胀、
变形,最终破裂溶解。因此β-内酰胺类在繁
殖期效果最好,细菌生长越活跃,
需要合成的细胞壁越多,β-内酰胺类就越能发挥作用;而大环内酯类
为快速抑
菌剂,主要通过不同途径阻断细菌蛋白合成,使细菌处于静止状态,影响β-内
酰胺类
的作用。但在临床中,常常将β-
内酰胺类联合大环内酯类抗生素作为经
验性治疗社区获得性肺炎(CAP)
的一线用药。北美建议对所有因CAP住院患者的
初步治疗均可采用β-
内酰胺类联合大环内酯类或氟喹诺酮类单药治疗。研究规
模较大的为Gleason等[ 3 ]
共分析了12945 位住院患者, 发现最初治疗使用第二
代头孢菌素联合大环内酯类或非抗铜绿假单
胞菌的第三代头孢菌素联合大环内
酯类或单独应用氟喹诺酮类三种治疗方案是降低30d
死亡率的独立因素。在我国,
中华医学会呼吸病学分会在其制定的社区获得性肺炎诊断和治疗指南中,
也将
β-内酰胺类与大环内酯类联合用药作为治疗重症肺炎和老年及有基础疾病患者的经验性治疗措施。然而, 体外及动物试验中均显示了β-
内酰胺类与大环内酯类
之间为拮抗作用,至少非协同作用。
如何解释临床与体外、动物试验的差异呢?主要有以下几点:
(1)
一些医学专家建议联合应用β-
内酰胺类与大环内酯类抗生素多是基于
临床的回顾性研究,存在很多混杂因素, 而良好设计、前瞻性、
随机、双盲、临
床对照研究几乎没有,这使得结果的可信度受到了质疑;而体外及动物试验同样
存在一定的问题,如上面所述, 检验临床药敏的方法较多,但同类方法在结果判
定的标准上有所不同,
这直接影响了联合作用的结果。通过研究体外试验中青霉
素与红霉素之间的相互作用,通过杀菌曲线判断
协同、拮抗作用,发现两种药物
联用后的协同、拮抗作用与判定结果的标准有关。因此,建立统一的联合
药敏试
验判定标准非常重要。
(2) 无论体外还是动物试验都是在特定的试验条件下进行,
而体内则有很大
不同,例如β-内酰胺类在临床中的用量远大于试验中的剂量。此外,
大环内酯类
抗生素在肺组织内浓度高于其血药浓度。
(3) 各欧美国家的社区获得性肺炎病
原菌调查结果显示,大环内酯类药物对
非典型病原菌的覆盖为肺炎链球菌第一,肺炎支原体、衣原体及嗜
肺军团菌等非
典型致病菌占相当比例。我国社区获得性肺炎的病原学研究近期资料较少,但一
般认为肺炎链球菌仍占第一位,非典型病原菌亦占有相当的比例。
(4) 大环内酯类在慢性肺部疾病
中具有免疫调节作用,如弥漫性泛细支气管
炎的治疗。体外试验证明大环内酯类可减少致炎症细胞因子、
内皮素的产生,抑
制过氧化物的形成及减轻链球菌对呼吸道上皮细胞的黏附作用。此外,大环内酯
类抗生素还存在广泛的免疫调节作用,包括抑制支气管上皮细胞产生IL-6、I L-1
及肺泡巨噬细胞产生的CXC 化学增活素、TN F-A,减少了IL-1A、I L-1B和T
NF-A的
产生。
( 5)
大环内酯类抗生素可以抑制细菌生物被膜的形成,清除细菌生物被膜上
的细菌, 有助于β-
内酰胺类抗生素充分发挥杀菌作用。考虑到两药可能存在拮抗
现象,有学者提出,
如果对联合应用存在质疑, 为慎重起见,可先应用杀菌剂β-
内酰胺类,再应用抑菌剂大环内酯类。究
竟两种药物应用的先后顺序对相互作用
有无影响?在体外试验中,青霉素或头孢噻肟与红
霉素联合对肺炎链球菌的相互
作用依赖两种药物应用的顺序。实验选择了三组肺炎链球菌,分别为青霉素
、红
霉素均敏感菌;青霉素中介、红霉素敏感菌;青霉素、红霉素均耐药菌,
研究显
示同时联合应用青霉素及红霉素时四组菌均表现拮抗作用。当先给予β-内酰胺
类,
2h 后加用大环内酯类时,抗菌活性与单独应用B-内酰胺类相似。先用红霉素,
2h 后给予青霉素
时与单用红霉素效果相似。体外试验还证明,对青霉素敏感、
红霉素诱导耐药的肺炎链球菌,大环内酯类
与B-内酰胺类联用不表现拮抗作用,
但若为非红霉素诱导耐药链球菌,两药的拮抗作用仍然存在,
考虑为诱导红霉素
耐药基因的表达可以抑制大环内酯类对β-内酰胺类杀菌作用的拮抗。
综上所述, 在β-内酰胺类与大环内酯类的相互作用方面受到多种因素的影
响,仍需要进一步
的研究,特别是体内试验中药物先后顺序的影响的研究仍然非
常欠缺,完善相关方面的研究对于指导临床
用药有非常重要的意义。
3. 3 联合应用酶抑制剂
细菌产生的β-内酰胺酶可水解β-
内酰胺类抗生素,使β-内酰胺环裂开而失
去活性,
是细菌产生耐药性的重要原因。因此,临床常将β-内酰胺类和酶抑制
剂联合使用以保护前者不被水解, 同时扩大抗菌谱,增强抗菌活性。常用的酶抑
制剂主要有舒
巴坦、三唑巴坦、克拉维酸,它们仅有微弱的内在抗菌活性,一般
不增强与其配伍药物对敏感细菌或非产
β-内酰胺酶的耐药细菌的抗菌活性。酶
抑制剂与配伍药物之间不同的比例配制,抗菌活性也有所不同
, 若两者的药动
学性质相近, 有利于发挥协同抗菌作用。
此外,临床中还可见到一些其它
酶抑制剂,如:亚胺培南易被人体近端肾小
管细胞刷状缘中的去氢肽酶破坏,与酶抑制剂西司他丁联合应
用后,可因药物灭
活量减少而取得良好效果。
3. 4 两种B-内酰胺类联用
β-内酰胺类抗生素主要作用于细菌细胞膜上的特殊蛋白即青霉素结合蛋白
(
penicillin binding proteins,PBPs)
发挥杀菌作用。同一种细菌中可存在多种PBPs,
因此, 当联用的两种药物分别作用于不同的青霉素
结合蛋白或其中一种可发挥B-
内酰胺酶抑制剂作用时,可能会产生协同作用。协同作用的产生与低浓度
阿莫西
林使PBPs4 及PBPs5 部分饱和,4Lg ml的头孢噻肟使PBPs2
及PBPs3 完全饱和有
关。阿莫西林与头孢曲松也在粪肠球菌感染的实验性心内膜炎
中表现出协同作
用。相对于β-内酰胺类与氨基糖苷类之间的协同作用,两种β-内酰胺类之间的
协同作用很少见到,体外多显示无关或相加作用,拮抗作用有时也会看到。为避
免作用机制相同的药物
联用互相竞争作用靶位产生耐药, 联合应用两种B-内酰胺
类抗生素时仍需慎重。
4
联合用药的适应证
不恰当的联合用药不仅不会起到期望的疗效,还会加重医疗负担和不良反
应
,引起二重感染,甚至因为拮抗作用减弱疗效,
因此临床在选择联合用药时需
要慎重考虑,掌握适应证,在以下几种情况下可考虑联合应用抗菌药物:
(1)
病因未明确的严重感染:对于危及生命的严重感染,常常不能等待相应
的病原学检查结果,
可通过联合用药扩大抗菌谱,之后根据病原学诊断调整用
药。
(2) 单一抗菌药物不能控制
的严重混合感染:感染性心内膜炎应用单一抗菌
药物常不能有效控制,此时应联合用药。
(3) 长期用药易产生耐药者 如长期单独应用抗结核药物易产生耐药性,
联
合用药后耐药菌出现机会明显减少。
(4)
联合用药后可使毒性较大的药物使用剂量减少:两性霉素B 和氟胞嘧啶
合用后抗菌活性增强,
且因为减少了两性霉素B的剂量减轻了毒副反应。
5 结论
抗生素联合使用的体外试验显示
,联合用药可以降低抗生素对细菌的MPC,
缩小抗生素对细菌的MSW,减少耐药突变体的富集,从而
减少耐药的发生,这
为临床制订抗生素联合应用策略提供了理论支持。抗菌药物的联合用药在临床上应用越来越广,主要是为了治疗严重混合感染、扩大抗菌谱、减少耐药发生和减
轻毒副反应。临床检
验联合用药疗效绝大多数是回顾性研究,缺乏理想的随机、
对照、双盲试验,体外检测联合药敏试验方法
虽然种类较多,但目前仍缺乏统一
的结果判定标准, 这些因素都导致了临床与体外及动物试验结果不一
致。尤其是
β-内酰胺类联合大环内酯类抗生素理论上不应联合使用,但临床上仍被作为经
验性
治疗社区获得性肺炎的一线用药,相关的研究仍然需要继续完善以更好地指
导临床用药。
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