多部位碳青霉烯耐药革兰阴性菌感染的多黏菌素 B 治疗：临床结局与 PK/PD 新发现

《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》：Clinical outcomes and pharmacokinetics/pharmacodynamics of intravenous polymyxin B treatment for various site carbapenem-resistant gram-negative bacterial infections: a prospective observational multicenter study

本文通过前瞻性多中心研究，揭示多黏菌素 B 治疗不同部位碳青霉烯耐药革兰阴性菌（CRGNB）感染的临床结局和 PK/PD 特性。

　　### 研究背景
在医疗领域，多重耐药病原体的出现是一个严峻的挑战，其中碳青霉烯耐药革兰阴性菌（CRGNB）感染尤为棘手。CRGNB 主要包括碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）、碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌（CRPA）和碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌（CRAB） 。这类细菌引发的感染会导致患者死亡率上升、住院时间延长以及医疗费用增加。目前，针对 CRGNB 有效的药物数量有限，使得治疗面临困境。

多黏菌素曾因严重的神经毒性和肾毒性被弃用，但因其对 CRGNB 具有良好的体外活性，如今又重新应用于临床，成为治疗 CRGNB 感染的 “最后手段” 之一。多黏菌素主要有两种形式：黏菌素甲磺酸盐（CMS）和硫酸多黏菌素 B。相比之下，多黏菌素 B 以活性形式给药，具有更优越的药理特性。

不过，多黏菌素 B 的治疗窗口很窄。用药剂量低时，不仅治疗容易失败，还可能导致细菌产生异质性耐药；而剂量过高，则会引发显著的神经毒性和肾毒性。因此，需要依据药代动力学 / 药效学（PK/PD）原理来确定合适的用药剂量。虽然之前有临床前 PK/PD 研究表明，游离药物曲线下面积与最低抑菌浓度的比值（fAUC/MIC）与杀菌效果相关，且在大腿感染模型中，使肺炎克雷伯菌菌量降低 2 log 的fAUC/MIC 值应在 3.72 - 28 之间 。2019 年国际共识指南也推荐多黏菌素 B 的 AUC 目标为 50 - 100 mg?h/L，但这一推荐缺乏充分的临床疗效数据支持。

并且，多黏菌素 B 具有感染部位特异性的 PD 特性。动物模型研究显示，肺部感染可能需要更高的 PK/PD 目标，部分菌株甚至难以达到细菌静止状态。之前的临床 PK/PD 研究虽然提出了一些 AUC 阈值，但结果并不确定。在实际临床应用中，如何精准地为多黏菌素 B 确定合适剂量仍是一个难题。所以，开展更深入的研究来明确多黏菌素 B 的最佳暴露范围，对其临床合理应用至关重要。

研究设计与方法

本次研究是一项前瞻性、观察性、多中心研究，严格遵循《赫尔辛基宣言》的准则开展。研究获得了浙江大学医学院附属邵逸夫医院伦理委员会的批准（参考编号 20220124 - 30），并在中国临床试验注册中心进行了注册（注册号：ChiCTR2200056667，注册于 2022 年 2 月 10 日）。

在患者选择方面，纳入标准为：确诊或高度怀疑由 CRGNB 引起的感染；接受多黏菌素 B 治疗超过 72 小时；愿意且能够提供血浆样本用于浓度测定。而排除标准包括：年龄小于 18 岁；仅接受非静脉注射多黏菌素 B 治疗；未获得药物峰浓度和谷浓度。此外，接受吸入式 CMS 或硫酸黏菌素治疗的患者也被排除，因为这会影响多黏菌素 B 浓度的测定（多黏菌素 E2 作为内标会受到干扰），但吸入多黏菌素 B 不影响血浆浓度测定，此类患者可以纳入研究。在患者入组前，按照机构要求获取了书面知情同意书。

在药物使用和样本处理方面，由于研究的观察性质，多黏菌素 B 的给药剂量以及联合抗生素的方案由医生决定。在患者接受 4 剂或更多剂静脉注射多黏菌素 B 后，采集两份血液样本（峰浓度和谷浓度）。采集后，通过离心分离血浆，并将其存储在 - 80°C 环境中等待检测。多黏菌素 B 的浓度通过之前建立的液相色谱 - 串联质谱法（LC - MS/MS）测定，该浓度是多黏菌素 B1（包括 B1 - I）和 B2 浓度之和。24 小时稳态 AUC 则依据中国多黏菌素 B 治疗药物监测共识指南推荐的一级消除方程法进行计算。

研究人员对患者进行了长达 28 天的随访，并由两名研究人员负责临床评估。研究的主要结局指标是 14 天死亡率和肾毒性，次要结局指标包括临床缓解率和 28 天死亡率。临床缓解的定义为感染的体征和生化指标消失或改善，在治疗结束时或多黏菌素 B 治疗超过 14 天时的第 14 天进行评估。肾毒性通过急性肾损伤（AKI）的发生情况来评估，依据多黏菌素 B 治疗期间血清肌酐的变化以及通过 Cockcroft - Gault 方程估算的 eGFR 进行判断，AKI 的严重程度按照 RIFLE 标准进行分级 。在多黏菌素 B 治疗期间开始连续肾脏替代治疗（CRRT）的患者被定义为发生 F - AKI。由于入组患者治疗时间均超过 3 天，所有患者都进行了死亡率和临床缓解评估。而在多黏菌素 B 治疗前已接受 CRRT 的患者，因难以用 RIFLE 标准评估 AKI，被排除在肾毒性评估之外。

在数据分析方面，为探究多黏菌素 B 暴露（AUC）与临床结局之间的关系，研究人员根据预设的 AUC 阈值对患者进行分层，采用 Kaplan - Meier 分析。对于死亡率和临床缓解，AUC 阈值设定为 50 mg?h/L；对于肾毒性，阈值设定为 100 mg?h/L。同时，基于感染部位（包括下呼吸道感染（LRTI）、腹腔内感染（IAI）和血流感染（BSI））进行亚组分析。研究数据中，连续变量以均值和标准误差或中位数和四分位数间距表示，分类变量以频率（百分比）表示。分别使用 Student's t 检验和 Mann - Whitney 检验对正态分布和非正态分布的连续变量进行比较，使用 χ 检验或 Fisher 精确检验对分类变量进行比较。采用多变量逻辑回归分析来确定与主要和次要结局相关的独立变量（单变量分析中 P < 0.2 的变量纳入）。若 AUC 是独立变量，则进行 ROC 分析以探索 AUC 的新阈值，并进一步开展 Kaplan - Meier 分析，P < 0.05 被认为具有统计学意义。

研究结果

最终，研究从 10 个研究中心共纳入了 312 例患者，所有患者均符合临床结局评估标准，其中 184 例患者符合肾毒性分析标准。患者群体中大多数为老年人，且多入住重症监护病房（ICU）。主要感染类型为下呼吸道感染，部分患者存在多个感染部位。详细的患者特征数据展示在相关表格中，包括性别、年龄、体重、合并症、感染病原体、治疗情况以及实验室检查数据等。多黏菌素 B 的 AUC_{ss,24 h}在总体患者中的数值为 76.4（55.0, 107）mg?h/L ，不同感染部位亚组的 AUC 数值也有所差异。

在临床结局方面，总体 14 天死亡率为 29.5%，LRTI 和 BSI 患者的死亡率相对较高。28 天死亡率为 38.1%，其中 LRTI 患者死亡率最高（41.4%），IAI 患者最低（34.8%）。不过，各亚组的临床缓解率相似，均为 46.2%。在符合肾毒性分析的患者中，总体 AKI 发生率达到 60.9%。

PK/PD 分析结果显示，当以 AUC 50 mg?h/L 为阈值进行分层时，总体上 AUC 超过 50 mg?h/L 的患者死亡率有降低趋势，但差异不显著。不同感染部位亚组中，LRTI 患者的生存曲线相似；IAI 患者中，AUC 超过 50 mg?h/L 的患者 14 天死亡率显著降低；BSI 患者中，AUC 大于 50 mg?h/L 时 28 天死亡率较低。

多变量逻辑回归分析表明，在总体患者中，AUC 并非 14 天死亡率的独立危险因素，但在 IAI 患者中，AUC 和 CRRT 是 14 天死亡率的独立危险因素。通过 ROC 分析确定 IAI 患者 AUC 的最佳截断值为 76 mg?h/L，进一步的 Kaplan - Meier 分析显示，AUC 超过 76 mg?h/L 的 IAI 患者 14 天和 28 天死亡率显著降低。此外，研究未发现 AUC 与肾毒性之间存在显著关联。

研究讨论

这是目前评估静脉注射多黏菌素 B 治疗不同部位 CRGNB 感染的临床结局和 PK/PD 的最大规模前瞻性观察性多中心研究。在临床结局方面，IAI 患者的死亡率低于其他部位感染患者，并且首次发现多黏菌素 B 的 AUC 与 IAI 患者的死亡率显著相关，研究还提供了 IAI 患者多黏菌素 B AUC 的新截断值，这表明在多黏菌素 B 的给药和监测过程中，需要充分考虑感染部位的因素。

本研究的主要优势在于对不同亚组进行了 PK/PD 评估，而非将不同特征的患者混合分析。多黏菌素具有显著的感染部位特异性 PK/PD 特性，此前的临床前研究已证实这一点。例如，在肺炎克雷伯菌感染的小鼠模型中，fAUC/MIC 与大腿感染的抗菌效果相关，但在肺部感染中，即使给予小鼠所能耐受的最高剂量，多黏菌素 B 的抗菌效果与fAUC/MIC 也没有关联，且无法达到细菌静止状态 。类似地，针对铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌的研究也有相似发现 。不过，近期的临床研究结果存在争议。部分研究表明特定的 AUC 范围与临床疗效和肾毒性相关，但这些研究存在局限性，如纳入了较多接受吸入式多黏菌素 B 治疗的肺炎患者，使得血浆浓度的相关性受到影响。本研究则较好地解释了这些争议，明确了血浆多黏菌素 B AUC 与除 LRTI 外的部分部位感染临床结局相关，提示在应用已报道的 AUC 目标时需谨慎考虑感染部位因素。

IAI 是目前发现的唯一死亡率与多黏菌素 B AUC 显著相关的感染类型，这可能与该药物在腹腔器官中的相对高分布有关。这一发现为多黏菌素 B 的治疗药物监测（TDM）提供了更有力的证据。本研究中的 IAI 主要包括胰腺炎后感染和术后感染，几乎所有患者都接受了管引流，研究记录显示手术清创是 IAI 患者 14 天死亡率的独立危险因素，这凸显了 IAI 患者积极进行源头控制的重要性。

BSI 通常被视为 PK/PD 研究的理想疾病模型，因为血浆浓度能直接反映感染部位的药物浓度。此前研究表明，CRKP BSI 患者中，AUC/MIC 大于 54.4 可能使接受多黏菌素 B 联合大剂量美罗培南治疗的患者获益 。本次研究的生存分析也显示，AUC 小于 50 mg?h/L 的 BSI 患者死亡率增加，但 AUC 与 14 天死亡率的关联并不显著，可能原因是 BSI 患者样本量有限，且多数患者合并肺炎。基于现有证据，对于 BSI 患者，AUC 超过 50 mg?h/L 仍是一个合理的目标。

在所有感染部位中，LRTI 患者的临床结局较差，这与之前的临床前研究和临床观察结果一致。对于 LRTI 患者，雾化吸入多黏菌素 B 可能是一种选择，它能提高感染部位的药物浓度，但目前其临床获益存在争议。在本研究中，吸入多黏菌素 B 并未显示出有益效果，可能是由于各中心吸入方案不同，且接受吸入治疗的患者较少，还需要更多研究证据来证实其效果。

联合使用其他抗生素是增强杀菌效果、减少耐药性产生的常用策略。例如，体外药效学实验表明多黏菌素 B 和替加环素对 CRAB 具有协同或相加作用 。然而，本研究发现联合使用抗生素（如头孢他啶 - 阿维巴坦和阿米卡星）会影响研究结果的解读。头孢他啶 - 阿维巴坦是治疗产 KPC 酶 CRGNB 的有效且安全的选择，但在本研究中，它与其他因素共同作用，成为总体 14 天死亡率的独立危险因素。而多黏菌素 B 联合阿米卡星在之前的研究中被报道可降低 CRKP 血流感染患者的 30 天死亡率，但在本研究中，阿米卡星却与额外的死亡事件相关，具体原因尚不清楚。未来研究需要进一步评估联合抗生素对多黏菌素 B PK/PD 的影响。

CRRT 在总体患者和 IAI 患者中均是 14 天死亡率的危险因素。以往认为多黏菌素 B 主要通过非肾脏途径消除，CRRT 和肾功能不全患者无需调整剂量 。但近期研究表明 CRRT 是群体药代动力学（PPK）模型中的一个协变量，且建议适当提高剂量 。在本研究中，CRRT 患者的 AUC 并不低于其他患者，CRRT 本身提示存在肾损伤，而器官衰竭是死亡率的危险因素，因此对于这类患者需要特别关注，以改善其临床结局。

肾毒性是多黏菌素 B 已知的剂量依赖性毒性 。之前研究认为多黏菌素 B 暴露的上限为 AUC 100 mg?h/L ，但本研究并未发现 AUC 高于或低于 100 mg?h/L 的患者之间存在显著差异，也未发现 AKI 与多黏菌素 B 暴露之间的关联。这可能是因为 CRGNB 感染患者中，败血症休克等多种因素都会导致 AKI，干扰了多黏菌素 B 的 PK/PD 分析。此外，多黏菌素 B 的剂量范围较窄，导致 AUC 分布范围也较窄，且 AUC 超过 100 mg?h/L 的患者比例在不同组中相似，这些因素都可能导致本研究未发现暴露与肾毒性之间的关系。

本研究也存在一些局限性。特定感染部位患者的样本量不足，可能是导致 BSI 患者不同 AUC 死亡率差异不显著的原因。研究未测定血浆样本中未结合的多黏菌素 B，各种混杂因素（如联合抗生素的疗效）的影响也需要在未来研究中进一步验证。此外，研究未检测分离菌株的多黏菌素 B 最低抑菌浓度（MIC），并且在分析多黏菌素 B 暴露上限时，应针对药物相关 AKI 患者，而非所有 AKI 患者。

研究结论

本研究通过大规模前瞻性观察性多中心研究，评估了多黏菌素 B 治疗不同部位 CRGNB 感染的临床结局和肾毒性情况。PK/PD 分析显示，多黏菌素 B 的 AUC 与 LRTI 患者的死亡率无关，但与 IAI 和 BSI 患者的死亡率相关，并为 IAI 患者提供了新的 AUC 截断值。这些研究结果有助于指导多黏菌素 B 的个性化给药和监测，为临床合理应用该药物提供了重要依据。但仍需进一步研究来解决本研究存在的局限性问题，以更深入地了解多黏菌素 B 在治疗 CRGNB 感染中的作用机制和最佳应用策略。