解决日益严重的抗生素耐药性问题的一种方法是使用多种药物。人们认为,给患者两种抗生素,即使微生物对其中一种具有耐药性,另一种也会起作用。但一项新的研究表明,药物组合实际上可能会加速耐药性的发展。
在周四发表在《科学》杂志上的一篇论文中,以色列研究人员表明,当患者对组合中的单一抗生素产生耐受性(意味着它杀死细菌的速度较慢)时,对第二种药物的完全耐药性变得更有可能。同一团队和其他人之前的研究已经证明了实验室培养皿中的相同效果:他们发现减慢杀灭速度可能导致耐药性,在这种情况下,细菌即使在抗生素存在的情况下也会继续生长。但据该研究的资深作者、耶路撒冷希伯来大学的生物物理学家 Nathalie Balaban 称,这是第一个在人体中证明这一过程的研究。
疾病动力学、经济学和政策中心主任 Ramanan Laxminarayan 说,这项研究虽然规模很小,但揭示了医生目前对联合抗生素的看法存在重大威胁。他没有参与这项工作。“我们对抗生素的整个方法都将不得不重新思考,”同时也是普林斯顿大学高级研究学者的 Laxminarayan 说。“我们不能再采取‘给所有人,大家一起唱圣歌 [的方式],’ 这就是我们现在正在遵循的做法。”
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临床医生往往不关注耐受性,因为它可能在短期内没有太大影响。“他们自己的患者 [可能] 将是可以治疗的,”Laxminarayan 说,尽管抗生素的杀灭作用可能会更慢地发挥作用。“对于单个患者来说,这实际上是一个公共卫生问题,而不是临床问题。”
“我们同意明智使用和适当的抗菌药物管理对于保持抗生素的寿命至关重要,”韦恩州立大学尤金·阿普尔鲍姆药学院和健康科学学院的助理教授 Andrew Berti 和明尼苏达大学药学院的助理教授 Elizabeth Hirsch 说。Berti 和 Hirsch 都没有参与这项研究,但他们共同撰写了一篇相关的观点文章,发表在同一期《科学》杂志上。“然而,”他们说,“在缺乏快速、经过验证的方法来确定抗生素耐受性的情况下,我们仍然看到联合抗生素疗法在已记录的葡萄球菌感染病例中发挥着明确的作用,[在这种情况下] 联合疗法保持了其抑制针对典型、非耐受细菌的耐药性发展的能力。”
根据美国疾病控制与预防中心的数据,在美国,每年有超过 35,000 人死于抗生素耐药性感染,超过 280 万人因此生病。挑战在于,耐受性无法在临床中测量,因此医生无法判断患者是否产生了耐受性。Balaban 说,这对于只需要一点帮助来抵抗感染的原本健康的人来说不会有太大影响。但对于已经虚弱的血液感染患者来说,这可能是危及生命的。
Balaban 和她在耶路撒冷希伯来大学和以色列沙雷·泽德克医学中心的同事研究了两种血液感染患者体内潜在致命的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 的进化过程,即使他们正在服用抗生素,感染也持续了两个多星期。一名患者首先使用了抗生素万古霉素。四天后,在该人的治疗方案中添加了利福平。然后,从第 8 天到第 14 天,万古霉素被达托霉素取代。
当研究小组测试从患者身上采集的细菌时,发现对万古霉素产生耐受性的微生物也被达托霉素杀死得更慢。利福平和达托霉素的组合并不比单一药物更有效。
研究人员还表明,这种耐药性在其他一些危险细菌和与其他抗生素组合中也会发生。Balaban 说,他们接下来计划研究这种效应是否发生在更多类型的细菌中,并研究可以有效治疗危及生命的感染而不会促进耐药性的抗生素组合。
从理论上讲,组合中的第二种药物应该杀死第一种抗生素留下的任何微生物。但这项新研究表明,当患者已经对第一种药物产生耐受性时,添加第二种药物会通过促进未立即被杀死的细菌的繁殖来刺激耐药性。
Berti 说,当患者的抗生素水平在每日剂量之间下降时,在药物存在下“进入休眠状态”的细菌可以重新唤醒并繁殖到足以进化出耐药性。Hirsch 说,这项新研究的主要贡献是在患者身上发现了实验室中已经观察到的现象。Berti 同意:“长期以来,人们一直这样认为,”他说。“这是第一次在患者身上得到明确证明。”
Balaban 说,参与抗生素耐受性和耐药性发展的相同进化过程也可能在癌症中发挥作用,并可能用于指导治疗。肿瘤细胞可能首先对化疗产生耐受性,然后产生耐药性并将其传播给其他药物。然而,她不打算自己进行此类研究。
埃默里大学生物学教授 Bruce Levin 说,这项新研究指出了在开始治疗之前需要进行实验室测试,以检测感染患者的细菌是否对计划的抗生素治疗具有耐受性。Levin 是一位研究传染病和药物治疗的进化生物学家,他没有参与这项研究,但他补充说,他对结果感到好奇和印象深刻。他说,问题是,“这项研究会起到警示作用,[并且] 人们会对此做出回应吗?还是仅仅是另一项学术练习?”
编者注(1 月 13 日):本文已更新,加入了 Andrew Berti 和 Elizabeth Hirsch 关于联合抗生素疗法使用的更多评论。