1、耐藥突變預(yù)防濃度理論與抗菌藥物的合理應(yīng)用耐藥突變預(yù)防濃度理論的提出 1990年Baquero1最早提出抗菌藥物存在一個(gè)最易出現(xiàn)耐藥突變菌株的危險(xiǎn)濃度區(qū)域 1999年Dong等2,3在對(duì)結(jié)核分支桿菌和金黃色葡萄球菌的研究中確認(rèn)存在這個(gè)濃度范圍 美國(guó)學(xué)者Zhao等4,5首先提出了細(xì)菌耐藥突變預(yù)防濃度(mutant prevention concentration，MPC)和突變選擇窗(mutant selection window，MSW)理論 1. BAQUERO F.J Eur Urol.1990;17(suppl 1): 3-12 . 2. DONG Y, et a1. Antimicrob

2、 Agents Chemother.1999;43：1756-17583.ZHA0 X,DRLICA K.infect Dis. 2OO2;185(4)：561-5654. ZHAO X.Clin Infect Dis，2001；33：S147-1565. DRLICA K. ASM News，2001;67:27-33.抗菌藥物濃度與菌落量的關(guān)系MICMPC藥物濃度菌落數(shù)菌落生長(zhǎng)不受影響菌落量減少并維持一定濃度范圍菌落基本完全被殺滅第一臨界值第二臨界值第一臨界值，是抗菌藥物最低抑菌濃度MIC第二臨界值，是將所有耐藥菌殺滅的濃度MPC MPC概念：防止第一步耐藥突變菌株選擇性增殖所需的最低抗生

3、素濃度在此濃度下，病原菌必須同時(shí)發(fā)生兩種突變才能生長(zhǎng)或者在一個(gè)菌群中，對(duì)第一步耐藥變異菌株的最小抑菌濃度 MSW概念在MIC與MPC之間的濃度范圍(見下圖）6.Joseph M.Blondeau et al.Antimicro.Agents and Chemotherapy,Feb.2001,p.433-438用藥后時(shí)間血清或組織藥物濃度MSW是介于MIC與MPC之間的范圍MSW Mutation selection window，耐藥選擇窗F 藥物濃度在該范圍內(nèi)時(shí)l抗生素敏感菌株被抑制l不能抑制發(fā)生第一步突變的菌株l耐藥菌株亞群選擇性增殖藥物濃度在MSW之上越長(zhǎng)，越有利于清除致病菌易感菌株和

4、出現(xiàn)第一步突變的菌株均不被抑制，沒有耐藥菌株的選擇增殖抗生素濃度MPC耐藥菌群選擇擴(kuò)增抗生素濃度在MSW內(nèi)氟喹諾酮類MPC與MSWMPCMICABCABCTime Con.Time CFU圖：不同藥代動(dòng)力學(xué)情況下細(xì)菌生長(zhǎng)曲線與MPC關(guān)系藥代動(dòng)力學(xué)藥時(shí)曲線細(xì)菌生長(zhǎng)曲線藥物濃度細(xì)菌菌落數(shù)各抗菌藥物對(duì)細(xì)菌耐藥的誘導(dǎo)不同 深入的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌耐藥的發(fā)生與深入的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌耐藥的發(fā)生與抗菌藥物應(yīng)用具有必然聯(lián)系抗菌藥物應(yīng)用具有必然聯(lián)系 但不同類別藥物以及同一類別藥物中但不同類別藥物以及同一類別藥物中不同產(chǎn)品，對(duì)細(xì)菌耐藥的誘導(dǎo)是不同不同產(chǎn)品，對(duì)細(xì)菌耐藥的誘導(dǎo)是不同的的新氟喹諾酮類藥物具有雙重功效作用于兩個(gè)

5、靶位環(huán)丙沙星左氧氟沙星諾氟沙星曲氟沙星培氟沙星作用于拓?fù)洚悩?gòu)酶加替沙星莫西沙星莫西沙星吉米沙星同時(shí)作用于拓?fù)洚悩?gòu)酶和DNA旋轉(zhuǎn)酶7.Masaya Takei，et al. Antimicrob Agents Chemother. 2001 December; 45(12): 35443547.8.Garrison MW，et al. Diagn Microbiol Infect Dis. 2003 Dec;47(4):587-93. DNA旋轉(zhuǎn)酶和拓?fù)涿窱V的功能及基因編碼形成負(fù)性DNA超螺旋結(jié)構(gòu)ABCEDNA旋轉(zhuǎn)酶(拓?fù)涿窱I)拓?fù)涿窱VgryAgryBparCparE打開細(xì)菌染色體形成的環(huán)

6、狀結(jié)構(gòu)新型氟喹諾酮類藥物具有雙重功效對(duì)第一步突變菌株仍然有效細(xì)菌的第一步突變主要發(fā)生于parCparC基因基因老一代氟喹喏酮類對(duì)第一步突變菌株失效新一代氟喹喏酮類對(duì)第一步突變菌株仍然有效左氧氟沙星對(duì)產(chǎn)生第一步突變的菌株（ parC突變）無效而莫西沙星對(duì)已出現(xiàn)第一步突變的菌株仍然有效MPC和MSW理論提供了一種降低耐藥性的方法 在標(biāo)準(zhǔn)藥敏試驗(yàn)證實(shí)為敏感菌株中，發(fā)現(xiàn)第一步耐藥突變菌株 闡明耐藥菌株的選擇和增殖機(jī)制 提出了有助于預(yù)防耐藥亞群選擇性增殖的抗生素應(yīng)用策略PK/PD理論 PK(藥動(dòng)學(xué))研究的是體內(nèi)藥物濃度持續(xù)的時(shí)間 PD(藥效學(xué))研究的是藥物濃度與抗菌效應(yīng)的關(guān)系 PKPD參數(shù)：AUC24M

7、IC，minMIC和tMIC是PK參數(shù)與MIC結(jié)合得到的量化抗菌藥物抗菌活性都可以評(píng)價(jià)抗菌藥對(duì)敏感細(xì)菌的累積殺傷力但僅從濃度上反映抗菌活性，沒有包括時(shí)間的因素，也就是說，沒有對(duì)濃度在突變選擇窗內(nèi)的時(shí)間加以限定 MPC、MSW理論與PK/PD理論存在很大區(qū)別 PKPD治療策略以治愈疾病而不是阻止耐藥為目標(biāo)以體外測(cè)定的抑制敏感細(xì)菌的MIC作為衡量抗菌藥物抗菌活性的指標(biāo)認(rèn)為抗菌藥物濃度低于MIC時(shí)，耐藥突變菌株易被誘導(dǎo)產(chǎn)生，從而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥發(fā)生 MSW是一種新的PKPD模式將藥物濃度、作用時(shí)間和抗菌活性結(jié)合認(rèn)為抗菌藥物濃度高于MIC低于MPC時(shí)，才導(dǎo)致耐藥突變菌株選擇性富集9.Compion JJ,

8、 et al. Antimicrobial Agents & Chemotherapy. 2004; 48: 4733-4744.MPC、MSW理論的臨床應(yīng)用如何避免細(xì)菌耐藥 細(xì)菌之所以出現(xiàn)耐藥細(xì)菌之所以出現(xiàn)耐藥是因?yàn)榭咕幬锎嬖贛IC和MPC之間的MSW 如果要如果要避免細(xì)菌耐藥就必須是MSW關(guān)閉，MSW愈小，抗菌藥物處在該窗口的時(shí)間愈短，細(xì)菌耐藥可能性就愈小 關(guān)閉MSW的三條途徑 提高給藥劑量，使抗菌藥物濃度始終在MPC之上 盡量選擇MSW窄的抗菌藥物 通過聯(lián)合用藥關(guān)閉MSW提高給藥劑量難以推廣應(yīng)用 提高給藥劑量，使抗菌藥物濃度始終保持在MPC之上這樣既可以殺滅所有細(xì)菌，也可以克服

9、耐藥菌的出現(xiàn)但實(shí)際上，由于藥物安全性問題，臨床用藥無法保證無限制的提高用藥劑量因此該方法實(shí)際難以在臨床加以推廣應(yīng)用盡量選擇MSW窄的抗菌藥物(一）氟喹諾酮類藥物由于其結(jié)構(gòu)差異，不同藥物氟喹諾酮類藥物由于其結(jié)構(gòu)差異，不同藥物MPC和和MSW差別明顯差別明顯10.Smith HJ, et al. Antimicrobial Agents & Chemotherapy, 2004,48:3954-3958 藥物MPC50MPC90MIC50MIC90MPC50/ MIC50MPC90/ MIC90莫西沙星120.1250.125816加替沙星240.1250.251616司巴沙星480.12

10、50.253232左氧沙星880.50.51616環(huán)丙沙星16320.513232氟喹諾酮類藥物對(duì)肺炎鏈球菌的氟喹諾酮類藥物對(duì)肺炎鏈球菌的MPC (mg/L) 結(jié)合現(xiàn)有推薦藥物給藥劑量與藥代動(dòng)力學(xué)特征盡量選擇MSW窄的抗菌藥物(二）藥物給藥劑量（mg，qd）Cmax（mg/L）對(duì)肺炎鏈球菌的MPC （mg/L）莫西沙星4004.51加替沙星4004.22吉米沙星3201.50.5左氧沙星5005.74 推測(cè)用藥后藥物濃度處于MSW的時(shí)間依次左氧氟沙星加替沙星吉米沙星莫西沙星盡量選擇MSW窄的抗菌藥物(三） 因此莫西沙星、加替沙星對(duì)細(xì)菌耐藥選擇顯著低于環(huán)丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星等，對(duì)于呼吸道

11、感染應(yīng)優(yōu)先選擇這些藥物盡量選擇MSW窄的抗菌藥物（四） 加拿大連續(xù)近20年肺炎鏈球菌耐喹諾酮類監(jiān)測(cè)證明，長(zhǎng)期應(yīng)用左旋氧氟沙星，是細(xì)菌對(duì)喹諾酮類耐藥原因（見下圖） 加拿大自1986年開始應(yīng)用環(huán)丙沙星，1998年開始應(yīng)用左氧氟沙星 肺炎鏈球菌對(duì)喹諾酮類耐藥從1988年開始逐年上升，到2002年大最高峰，約5% 2001年加替沙星、莫西沙星應(yīng)用于臨床，2003年超過左氧氟沙星用量，但細(xì)菌耐藥從2003年卻逐年下降，至2004年僅為1%11.Canadian Bacterial Surveillance. Network, July 20. 2004.加拿大近20年喹諾酮類使用情況監(jiān)測(cè)Source:

12、IMS Canada 加拿大連續(xù)近20年肺炎鏈球菌耐喹諾酮類監(jiān)測(cè) 可行性細(xì)菌通過一步變異產(chǎn)生耐藥菌的幾率為10-7-10-9細(xì)菌數(shù)量達(dá)到1014-1018時(shí)，才可能同時(shí)發(fā)生兩次耐藥突變的菌株感染部位的菌群數(shù)低于兩次突變所需要的細(xì)菌數(shù)量時(shí)，耐藥菌株再獲得一次突變的可能性極小而人體感染部位的細(xì)菌量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1014-1018，因此細(xì)菌很難發(fā)生二次自發(fā)耐藥變異通過聯(lián)合用藥關(guān)閉MSW（一）通過聯(lián)合用藥關(guān)閉MSW（二） 必須注意以下幾點(diǎn)，以免不合理用藥反而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥被聯(lián)合藥物在人體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)過程應(yīng)該具有同步性藥物濃度應(yīng)該超過對(duì)細(xì)菌的MIC值抗菌藥物長(zhǎng)療程者應(yīng)該及早聯(lián)合，避免先單獨(dú)用藥一段時(shí)間在聯(lián)合用藥

13、等參考文獻(xiàn)1. BAQUERO FResistance to quinolones in gram-negatire microorganisms：mechanisms and prevention. J Eur Urol.1990;17(suppl 1): 3-12 2. DONG Y，zHA0 X，D0MAGALA J，et a1Effect of fluoroquinolone concentration on selection of resistant mutants of mycobacterium bovis BCG and staphylococcus aureus. Anti

14、microb Agents Chemother.1999;43：1756-17583.ZHA0 X，DRLICA KRestricting the selection of antibiotic-resistant mutant bacteria：measurement and potential use of the mutant selection window. infect Dis. 2OO2;185(4)：561-5654. ZHAO X.Restricting the selection of antibioticresistant mutant：a general strateg

15、y drived from fluoroqtfinolones studies. Clin Infect Dis，2001；33：S147-1565. DRLICA KA strategy for fighting antibiotic resistance. ASM News，2001;67:27-336.Joseph M.Blondeau et al.Antimicro.Agents and Chemotherapy,Feb.2001,p.433-4387.Masaya Takei，et al. Antimicrob Agents Chemother. 2001 December; 45(12): 35443547.8.Garrison MW，et al. Diagn Microbiol Infect Dis. 2003