随着“超级细菌”种类越来越多,有人为此发明了“后抗生素时代”这样的名词,一种耸人听闻的描述是:在这个时代,移植外科手术将几乎不可能;切除阑尾将再次成为危险的手术;肺炎将重新成为老年人的“朋友”;肺结核将可能会无可救药……

 

超级细菌-1

 

引发热议的“超级细菌”风波

  世界卫生组织(WHO)刚刚宣布甲型H1N1流感疫情结束后不久,一场“超级细菌”风波又悄然袭来。
 
  英国发布的一份最新医学研究报告称,研究人员发现一种携带有新型抗药基因的“超级细菌”,可以抵抗几乎所有的药物,并把这种“超级细菌”的源头指向印度的同时,还以印度首都命名这一新发现的超强耐药性基因――NDM-1。8月13日,比利时布鲁塞尔一家医院传出一起感染NDM-1细菌死亡病例。据《法新社》说,这名男子是“NDM―1超级细菌”致死第一人。另据英国媒体报道,英国也已出现至少50例NDM-1细菌感染病例,5人感染后死亡。在经历了H1N1和SARS的全球肆虐之后,“超级细菌”的出现触动了众多民众敏感的神经,在全球引起一片哗然。
 

超级细菌-2

从目前的NDM-1传播途径看,医院,尤其是外科手术是该细菌的感染源头

 

  8月19日,WHO新闻发言人称,目前引发热议的“超级细菌”可以确定是一种“多重耐药菌”,而抗生素的滥用是其产生的罪魁祸首。目前掌握的相关病例报告绝大多数来自印度、巴基斯坦、孟加拉国。另外,英国、爱尔兰、澳大利亚、加拿大、美国和瑞典也出现了受感染者。WHO提醒,多重耐药菌的出现,各国必须及时跟踪和检测其传播方式和流行病学特征,加强医疗机构的传染病防控监测和对使用抗生素的监管,以减少这类耐药细菌的产生。
 
  美国疾病控制和预防中心对此表示“担忧”,担心“超级细菌”会在全球蔓延;加拿大部分省份要求为“超级细菌”感染暴发做好准备。法国则表示,将对所有曾在国外住院的病人进行“超级细菌”抗药性检测。“超级细菌”的影响甚至超越了公共健康领域。在中国,自从媒体报道出“超级细菌”的消息后,引爆了医药股上涨行情。
 
  本轮的“超级细菌”风波,发端于8月11日出版的英国《柳叶刀》杂志。在这本权威的医学期刊上,刊登了一篇31位作者署名的论文,题目为《印度、巴基斯坦、英国出现新型抗生素耐药机制:一项分子、生物及流行病学研究》的论文。论文提到,来自英国卡迪夫大学、英国健康保护署和印度马德拉斯大学的研究人员,在印度金奈市和哈利那亚邦分别确诊了44名、26名感染了NDM-1细菌的患者,包括英国的37名以及印度和巴基斯坦其他地域的73例。携带NDM-1基因的细菌,能够对包括广谱抗生素碳青霉烯类在内的几乎所有的抗生素产生耐药性。论文还警告说,“NDM-1成为全球公共卫生问题的可能性极高”。
 
  该论文被英国大众媒体报道后,立刻成为全民关注的新闻事件。英国《卫报》8月11日报道,论文的通讯作者、英国卡迪夫大学医学教授蒂姆·沃尔什的研究表明,这种细菌可以通过饮用水等途径传染,表现症状为肠道感染,死亡率很高。除了替加环素和多粘菌素,几乎所有的抗生素都对它无效。而在目前有效的两种抗生素中,多黏菌素是有50年历史的老药,它对肾脏损害严重,很多国家已经停止使用。沃尔什同时表示,这些细菌很快就有可能对这两种抗生素产生抗药性。同时也有科学家指出,可能10年内都不会有对NDM-1有效的新型抗生素出现。
 
  事实上,最早对NDM-1报道的是在2009年《抗微生物药物及化疗》杂志上的一篇文章,这个研究也是由沃尔什主持的。文章讲到一名印度裔的瑞典人曾经到新德里旅行,并在那里接受过住院治疗。事后,他被检查出感染了携带NDM-1基因的细菌。去年10月,一名66岁印度裔男病人在香港就医时,尿液样本中就发现含有“NDM-1”基因的大肠杆菌。目前被调查的感染病例,多与患者赴印度旅行或者住院治疗有关。
 
  在《柳叶刀》的论文中就提到:“英国确诊的很多感染NDM-1细菌的病人,都曾在最近几年到印度或巴基斯坦旅游过,或者曾与这些国家有过联系。”数据显示,外国人到印度进行医疗旅游的数量每年达110万人次,其中大多来自西方国家,这主要是因为印度的医学技术比较先进,而且成本低廉。例如,在印度完成一个心脏搭桥手术仅需6500美元,而在美国则需要3万~5万美元。目前,印度的医疗旅游产业年收入约为120亿卢比(约合2.6亿美元)。
 

揭开“NDM-1”的神秘面纱

  “NDM-1”是新德里金属β-内酰胺酶-1(New Delhi metallo-β-lactamase1)的英文缩写。之所以被称为“金属β-内酰胺酶”,是因为它的一组活性组织上含有金属离子,这种金属离子可以“破解”抗菌药物的活性“密码”,使细菌对许多药物产生了抗药性。金属β-内酰胺酶有许多种类,最早是日本科学家在1980年代初期从一种“嗜麦芽窄食单胞菌”中发现的。后来又发现了蜡样芽胞杆菌、亲水性气单胞菌属、铜绿假单胞菌、气味黄杆菌等许多细菌都可以携带金属β-内酰胺酶,而带有这种酶的细菌会对许多药物产生抗药性。由于最近发现的这种带有金属β-内酰胺酶大肠杆菌是一种新的类型,又怀疑是从印度传入的,因此冠上了印度首都“新德里”(New Delhi)之名。
 
  NDM-1基因可重组在多种细菌体内,不同的细菌引发的疾病不同、症状也不同。目前已发现,NDM-1基因存在于一些肺炎克雷伯菌和大肠杆菌等菌株中,但同时还发现,NDM-1基因在通过基因水平从一个菌株转移到另一个同菌属或不同菌属的细菌。这种细菌的DNA质粒能在细菌中自由复制和移动,从而使细菌拥有传播和变异的惊人潜能。打个比方,在细菌的遗传基因中,有一种类似“活动硬盘”的基因单位被称为“整合子”,它可以从其他细菌身上“拷贝”一些类似“木马病毒”的耐药基因“整合”到自己的基因中去,使自己获得“破解”抗菌药物活性的“密码”,以此产生抗药性。NDM-1基因不仅可以把这种耐药的“木马病毒”基因传给下一代,甚至可以传给周围同种或不同种的细菌,使它们都获得抵抗药物的能力,从而成为一种新的“超级细菌”。
 
  这次“超级细菌”受到关注的原因有三个:第一,发现NDM-1基因的这种细菌,原本属于耐药情况不是很严重的一个细菌种类,现在出现如此严重的耐药性,引起了医学界及科学家的特别关注;第二,研究表明,“超级细菌”从印度、巴基斯坦传播至欧洲和美国等国家,说明耐药菌已经在跨洲际播散,可能会造成大范围的影响;第三,欧洲一直是抗生素管理比较严格的地区,细菌耐药的情况比其他地区要好,这次英国出现的超级细菌感染事件后,加剧了公众的紧张感。
 
  由于频繁的国际航空旅行、全球化以及南亚国家医疗旅游业的兴起,NDM-1有机会迅速传播到世界的任何一个角落。值得庆幸的是,这种细菌的感染不会造成像甲流和非典一样在普通人群中的流行,感染事件主要发生在医院,尤其是外科手术的病人中。另外,这种“超级细菌”的耐药范围比较强,但并非强大到无药可治。目前至少有两种抗生素对绝大部分“超级细菌”有效,这也是上面提到的多黏菌素和替加环素。值得注意的是,前者具有毒副作用,后者只能用于治疗部分种类的细菌感染,一般不适合大规模地使用。
 

人类与“超级细菌”的战争

超级细菌-3

 

  新的耐药基因NDM-1的出现,究其根源还是人类滥用抗生素所致。自从1928年发明抗生素青霉素以来,人类一直处于抗生素和细菌耐药性的博弈之中。在此过程中,人类为了对付致病细菌,不断研制出新型抗生素,从青霉素到头孢菌素再到碳青霉烯类;与此同时,细菌为了生存,也逐渐适应了药物环境的变化,不断的变异,最终形成新的更强大细菌――从普通耐药进化为超级耐药。
 
  所谓的“超级细菌”,其实并不是一个细菌而是一类细菌的名称,这一类细菌的共性是对几乎所有的抗生素都有强劲的耐药性。随着时间的推移,新出现的超级细菌将会越来越多,包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐万古霉素肠球菌(VRE)、多重耐药铜绿假单细胞菌、多重耐药结核杆菌、泛耐药肺炎杆菌,等等。其中,MRSA是超级细菌中最为著名的“恐怖分子”。1961年在英国首次发现MRSA后,到了60年代中期,MRSA相继在加拿大和欧洲等国家出现,70年代末期急剧增加并遍及全球,80年代后期成为全球性病源微生物,位居感染病源菌之首。
 
  MRSA不但对甲氧西林具有耐药性,而且对绝大多数β-内酰胺类抗生素均具有耐药性,并可对氨基糖酐类、氯霉素、林可霉素、四环素类等常用抗生素产生多重耐药性。此后科学家研制出万古霉素、多粘菌素等药物,猖獗一时的“广耐药性金黄色葡萄球菌”立即偃旗息鼓。但90年代后期,美国、英国、德国、意大利、韩国相继出现了耐万古霉素MRSA。2002年,美国密西根州及宾夕法尼亚州先后报道了完全耐万古霉素的MRSA(VRSA)。2004年,美国疾病控制与预防中心确证了第三株耐万古霉素MRSA。随着临床中可选的抗MRSA感染药物越来越少,MRSA感染已成为当前临床治疗中最为棘手的问题之一。
 
  MRSA成为了名符其实的超级细菌,人们开始谈“菌”色变。我们不得不承认,在药物造成的生存压力之下,细菌的表现优秀且惊人:与真核生物相比,较高的突变率和极快的繁殖速度,再加上基因的互通有无,使得细菌总能绝处逢生,对抗菌药物的适应能力似乎渐入佳境。以较为常见致病菌肺炎链球菌为例,其对青霉素耐药的菌种于青霉素在临床使用24年后出现;其对红霉素耐药的菌种出现于红霉素发现后的15年;而对于相对较为年轻的氟喹诺酮类抗菌药物,则是在环丙沙星批准用于临床之后短短4年时间就出现了耐药性。
 
  从理论上说,如果我们能赶在细菌对现有药物产生耐药之前就研制出新药来,细菌耐药就不再是什么可怕的事情。但事实并非如此。对各种可能产生天然抗生素的真菌、植物的地毯式搜索早已在进行,但收获微乎其微。即使拿到了有潜力的化合物,也必须经过反复地验证药效、安全性后才能最终成为药物,这一过程平均需要十年左右的时间。而一代耐药菌的产生,一般只要2年的时间。这一空档期内,对于耐药菌人类要么无药可用,要么只好重新启用以前被淘汰的高毒性药物。
 
  在上世纪五六十年代,全世界每年死于感染性疾病的人数约为700万,而到了1999年死于感染性疾病的人数上升到2000万。现在的真实情况是:明明知道病人是被细菌感染了,但各种抗菌素没有疗效,最终眼睁睁看着病人死亡。比如,耐青霉素的肺炎链球菌,过去对青霉素、红霉素、磺胺等药品都很敏感,现在几乎“刀枪不入”;又如,绿脓杆菌对氨苄西林、阿莫西林、西力欣等8种抗菌素的耐药性达100%,而肺炎克雷伯氏菌对西力欣、复达欣等16种高档抗菌素的耐药性高达52%-100%。这样的实例对于医生来说,已经习以为常了。
 
  中国是抗生素使用大国,也是抗生素生产大国:年产抗生素原料大约21万吨,出口3万吨,18万吨自己用(包括医疗与农业使用),人均年消费量138克左右(美国仅13克)。据统计,每年因抗生素滥用导致医疗费用增长800亿元,仅超前使用第三代头孢菌素,中国一年就多花费7亿多元人民币。据2006―2007年度中国卫生部全国细菌耐药监测结果显示,全国医院抗菌药物年使用率高达74%。中国的住院患者中,抗生素的使用率则高达70%,其中外科患者几乎人人都用抗生素,比例高达97%。而WHO推荐的抗生素院内使用率为30%,欧美发达国家的使用率仅为22%~25%。
 
  随着“超级细菌”种类越来越多,有人为此发明了“后抗生素时代”这样的名词,一种耸人听闻的描述是:在这个时代,移植外科手术将几乎不可能;切除阑尾将再次成为危险的手术;肺炎将重新成为老年人的“朋友”;肺结核将会无可救药。细菌耐药性的不断增强,以及新的耐药基因的出现,再次警告人类不要轻易使用抗生素。“魔高一尺,道高一丈”,人类也在不断想办法对抗超级耐药细菌。这真是一场艰苦卓绝的战斗!