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多粘菌素 B 与多粘菌素 E在ICU应用中的差异

来源 2025-10-19 12:15:46 医疗资讯

多粘菌素 B 与多粘菌素 E(粘菌素)在 ICU 中的应用差异受多种因素影响,主要源于二者在药代动力学特征、给药策略、安全性与毒性(尤其是肾毒性)以及给药途径、目标感染部位等方面的不同。本报告结合多项临床研究及系统综述的大量已发表数据,详细总结了这些差异。

摘要

多粘菌素 B 与多粘菌素 E(粘菌素)是治疗 ICU 危重症患者多重耐药革兰氏阴性菌感染的最后手段抗生素,其应用日益广泛。尽管两种药物具有相似的抗菌谱及破坏细菌细胞膜的共同作用机制,但在药代动力学、给药方案及安全性方面存在显著差异。粘菌素通常以无活性前体药物粘菌素甲磺酸钠(CMS)的形式给药,需在体内转化为活性粘菌素;而多粘菌素 B 则直接以活性分子形式给药。这种差异使得二者需采用不同的给药策略,尤其是在肾功能不全患者的剂量调整方面。临床研究一致表明,与多粘菌素 B 相比,粘菌素的肾毒性发生率更高,这一发现对 ICU 中的药物选择具有重要意义。此外,二者的给药途径(静脉给药 vs 吸入给药)选择也因临床适应症不同而存在差异:粘菌素常用于尿路感染,且在呼吸机相关性肺炎的雾化给药中更受青睐;而多粘菌素 B 因尿中渗透能力有限,较少用于尿路感染。本报告以结构化方式综述了上述方面,并结合现有文献进行了详细对比。

一、引言

多重耐药革兰氏阴性菌的快速出现,重新激发了人们对多粘菌素作为 ICU 关键治疗选择的关注。在临床实践中,多粘菌素 B 与多粘菌素 E(粘菌素)因对鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌及部分肠杆菌科等碳青霉烯耐药菌具有强效抗菌活性,在停用数十年后重新投入使用。尽管二者在化学结构上相似,但在转化机制、蛋白结合率、分布容积、排泄途径、剂量需求及毒性特征方面存在显著差异。这些差异对高风险 ICU 患者的疗效与安全性具有直接临床意义。本报告旨在深入分析这些差异,为临床决策提供参考。

二、药代动力学差异

多粘菌素类药物临床应用存在差异的关键因素在于其药代动力学特征。多粘菌素 E 主要以粘菌素甲磺酸钠(CMS)的形式给药,后者为无活性前体药物,需在体内转化才能生成活性粘菌素。其转化过程存在个体差异且效率较低,仅有部分粘菌素甲磺酸钠转化为活性粘菌素,导致治疗性血浆浓度的达到相对延迟且难以预测。相比之下,多粘菌素 B 直接以活性硫酸盐形式给药,因此能更快速、更可预测地达到有效血浆浓度。

在危重症患者中,粘菌素甲磺酸钠的药代动力学变异性更为显著 —— 脓毒症及危重症常见的病理生理改变(如器官灌注变化、体液分布异常)会进一步影响药物的分布与清除。粘菌素甲磺酸钠主要经肾脏排泄,其清除高度依赖患者肾功能;而 ICU 患者肾功能可能快速变化,因此粘菌素常需频繁调整剂量,以平衡药物浓度不足的风险与毒性反应的可能性。

相反,多粘菌素 B 的清除受肾功能影响较小,这得益于其非肾脏排泄途径,使得在异质性较强的 ICU 患者群体中,多粘菌素 B 的药代动力学特征更为稳定。研究表明,多粘菌素 B 的血浆浓度个体间变异性较低,因此无需单纯根据肾功能变化调整剂量。此外,危重症患者中粘菌素的分布容积(Vd)变异性更大且通常更高,部分原因是脓毒症及危重症中常见的毛细血管通透性增加与体液转移;而多粘菌素 B 的分布容积相对更小且更稳定,有助于实现更可预测的组织渗透与全身暴露。这些药代动力学差异对给药方案及抗菌活性起效时间具有直接影响,在需快速清除细菌的 ICU 环境中尤为关键。

三、给药策略与途径

两种多粘菌素的给药策略存在显著差异。粘菌素的剂量通常基于理想体重计算,需给予初始负荷剂量,随后根据患者肾功能调整维持剂量。由于粘菌素以粘菌素甲磺酸钠形式给药且需体内转化,因此建议采用高负荷剂量以快速达到治疗浓度;但受转化过程及 ICU 患者可能存在的肾功能不全影响,粘菌素的维持剂量常需谨慎调整,以避免药物蓄积与毒性反应。

相比之下,多粘菌素 B 的剂量基于实际体重计算,常规方案为给予 100-200mg 负荷剂量,随后每 12 小时给予维持剂量。由于多粘菌素 B 直接以活性形式使用,血浆浓度达标更直接,且通常无需根据肾功能调整剂量 —— 这一特点在肾功能波动可能使给药策略复杂化的危重症患者中具有操作优势。此外,多粘菌素 B 的药代动力学特征更可预测,因此相较于粘菌素,其治疗药物监测频率更低,可减轻 ICU 团队的工作负担。

对于呼吸机相关性肺炎(VAP)等肺部感染,两种多粘菌素均已通过吸入途径给药,以实现药物向肺组织的直接递送。在此场景下,粘菌素常以雾化形式使用,以克服单纯静脉给药时肺组织渗透不佳的问题(这一局限性源于粘菌素的高肾脏清除率与分布变异性)。多粘菌素 B 因其更优的药代动力学特征,也被研究用于吸入给药;但由于其尿中渗透能力有限,多粘菌素 B 较少用于尿路感染。已有研究探索了多粘菌素 B 静脉联合吸入的给药方案,以在优化肺组织药物浓度的同时降低全身毒性,体现了此类药物在给药途径选择上的灵活性。

四、安全性特征与肾毒性

多粘菌素 B 与粘菌素最关键的差异在于毒性特征,其中肾毒性发生率的差异尤为突出。临床研究一致表明,粘菌素相关急性肾损伤(AKI)的发生率高于多粘菌素 B。例如,一项针对 ICU 患者的前瞻性研究显示,粘菌素的肾毒性发生率为 39.3%,而多粘菌素 B 仅为 11.8%。这一差异被认为与两种药物在肾脏中的代谢处置不同有关。

粘菌素的前体药物粘菌素甲磺酸钠需体内转化,且主要经肾脏排泄;在这一过程中,肾脏持续暴露于低浓度的活性粘菌素及其代谢中间体,导致肾小管细胞累积损伤,进而增加肾毒性风险。相反,多粘菌素 B 直接以活性形式给药,且主要通过非肾脏途径清除,减少了对肾小管的暴露,因此肾毒性发生率更低。此外,药效学研究表明,两种药物在肾脏中的蓄积模式存在差异:粘菌素的血浆浓度曲线相对平缓,导致肾组织持续、长时间暴露于药物;而多粘菌素 B 的浓度存在峰谷波动,其在肾近曲小管细胞中的摄取机制具有饱和性。

需注意的是,尽管两种药物均存在肾毒性风险,但肾功能障碍的可逆性等临床结局大致相似 —— 多数肾损伤在停药后 1 周内恢复。然而,粘菌素的肾毒性可能具有剂量依赖性(每日剂量≥300mg 时毒性风险更高),因此临床医生需在有效清除细菌与 AKI 风险之间进行权衡。这种毒性担忧常使 ICU 医生更倾向于选择多粘菌素 B 而非粘菌素,尤其是在患者存在基础肾功能不全或需快速恢复肾功能的情况下。

五、临床疗效与结局对比

尽管药代动力学与毒性特征存在差异,但在治疗危重症患者多重耐药革兰氏阴性菌感染时,多粘菌素 B 与粘菌素的临床疗效相似。多项研究(尤其是针对血流感染(BSI)与呼吸机相关性肺炎(VAP)的研究)对比了两种药物,未发现二者在 30 天死亡率或总体临床结局上存在统计学显著差异。例如,一项针对碳青霉烯耐药菌感染 ICU 患者的多中心队列研究显示,两种药物的疗效相当,在细菌清除率、住院时间及住院死亡率方面无显著差异。

不过,在细菌清除速度与抗菌活性起效时间上,二者存在细微差异。由于粘菌素以前体药物形式给药,达到足够血浆浓度可能存在延迟,这可能影响细菌清除速度;而多粘菌素 B 的药理活性起效更直接,理论上可能实现更快的细菌杀灭,但这一差异对患者总体生存率的临床意义尚未得到确凿证实。此外,两种药物无论是单药治疗还是联合治疗均有效;在 ICU 中,为降低耐药风险,联合治疗较为常见,而粘菌素与多粘菌素 B 的选择会受病原体敏感性、感染部位及患者肾功能状态影响。

在血流感染或肺炎等亚群患者的结局评估中,二者的疗效差异仍不显著;但粘菌素较高的 AKI 风险使其安全性特征逊于多粘菌素 B,因此在肾损伤高风险患者中,临床更倾向于选择多粘菌素 B。此外,在两种药物的头对头对比研究中,未发现死亡率获益的显著差异,这表明尽管两种药物均为 ICU 中可行的抗菌选择,但药物选择往往取决于毒性风险与给药便利性,而非抗菌疗效差异。

六、给药途径与感染部位考量

在 ICU 环境中,多粘菌素 B 与粘菌素的另一关键差异体现在给药途径上。静脉给药仍是治疗严重全身感染的主要方式;但对于呼吸机相关性肺炎等肺部感染,两种药物均通过吸入途径给药,以提高局部药物浓度并降低全身毒性。在临床实践中,粘菌素常以雾化粘菌素甲磺酸钠形式给药,以改善肺组织渗透 —— 由于粘菌素的高肾脏清除率与肺组织分布不佳,单纯静脉给药难以实现理想的肺组织浓度。

多粘菌素 B 也被研究用于静脉联合吸入给药,部分研究表明,这种联合方案可提高广泛耐药菌感染患者的细菌清除率。需注意的是,尽管两种药物均有吸入制剂,但其固有特性会影响分布:例如,粘菌素经肾脏排泄,尿中浓度较高,因此可能更适用于尿路感染;而多粘菌素 B 因尿中渗透能力有限,通常不用于尿路感染。对于 VAP 等感染,吸入治疗的选择需综合考虑药物沉积、气溶胶特性(如粒径、雾化器类型)及气道刺激等局部不良反应风险。总体而言,可根据感染部位与患者个体因素调整给药途径,两种药物在 ICU 中均能通过吸入途径用于解决肺部感染相关挑战。

七、肾功能与剂量调整考量

在 ICU 多粘菌素应用中,影响药物选择的最显著临床差异之一是是否需根据肾功能调整剂量。对于粘菌素,由于其依赖肾脏排泄且粘菌素甲磺酸钠向活性粘菌素的转化存在变异性,肾功能不全患者需谨慎且频繁地调整剂量 —— 这在 AKI 高发的 ICU 中尤为关键,剂量调整不当可能导致药物蓄积与肾毒性风险增加。此外,研究表明,粘菌素的肾毒性具有剂量依赖性,每日剂量越高,AKI 发生率越高。

相反,多粘菌素 B 通常无需根据肾功能调整剂量,因其清除受肾功能不全影响极小 —— 这在肾功能可能快速波动的危重症患者管理中具有显著优势。减少基于肾功能的剂量调整需求,不仅简化了药物管理,还降低了不稳定 ICU 患者剂量不足或过量的风险。这种药代动力学稳定性使多粘菌素 B 在肾功能障碍(危重症患者常见情况)场景下成为更可预测的药物。

八、肾毒性的机制基础

两种多粘菌素诱导肾毒性的病理生理机制也存在差异,这进一步为其 ICU 临床应用提供了指导。粘菌素以粘菌素甲磺酸钠形式给药,导致肾肾小管细胞持续暴露于低浓度活性粘菌素;且粘菌素高度依赖肾脏排泄,导致肾组织中药物持续蓄积。这种机制涉及近曲小管细胞通过巨蛋白等蛋白介导的摄取,被认为是粘菌素 AKI 风险较高的原因。实验数据显示,尽管两种药物在肾细胞系中的体外细胞毒性可能相当,但体内药代动力学差异(尤其是粘菌素甲磺酸钠的转化与肾脏清除)导致粘菌素的临床肾毒性发生率更高。

相反,多粘菌素 B 的给药方式与非肾脏清除特征降低了这些风险 —— 肾脏中的摄取机制具有饱和性,一旦达到阈值浓度,便不会进一步发生细胞内蓄积。这种药效学特征解释了为何临床队列研究中多粘菌素 B 的肾毒性发生率始终较低。尽管两种药物均存在固有肾损伤风险,但这种肾脏处置差异在治疗选择中具有关键指导意义,尤其对于存在基础肾功能障碍或高 AKI 风险的患者。

九、临床决策与 ICU 应用意义

在 ICU 中,多粘菌素 B 与粘菌素的选择需综合评估药代动力学、安全性及临床场景。当需快速达到治疗浓度或患者肾功能受损时,多粘菌素 B 的可预测给药方案使其成为更具吸引力的选择;此外,在需最小化肾毒性风险的患者中,多粘菌素 B 较低的 AKI 发生率也是其优势所在。然而,在粘菌素药理特性具有优势的场景下(如尿中浓度较高,可能更适用于尿路感染),粘菌素仍具有应用价值。

除直接的药代动力学与安全性考量外,多项研究表明,尽管存在上述差异,两种药物在感染清除率与死亡率等总体临床疗效方面相似 —— 这意味着 ICU 中的决策往往取决于给药复杂性、毒性风险及患者个体因素(如肾功能、感染部位)。此外,联合给药途径(尤其是肺部感染中的辅助吸入治疗)进一步扩大了二者的应用差异:粘菌素因单纯静脉给药时肺组织渗透不佳,更常通过吸入途径使用;而多粘菌素 B 因其药代动力学稳定性,可通过静脉与吸入两种途径有效给药。

最终,ICU 的最佳管理需在患者整体临床状况、基础合并症及当地细菌耐药谱背景下,权衡每种药物的风险 - 获益比。多粘菌素 B 较低的肾毒性发生率,加之无需常规根据肾功能调整给药的简便性,使其在肾功能不全患者或需快速、可预测药代动力学特征的场景中成为首选;相反,尽管粘菌素毒性风险更高,但在其独特药理特性(如尿排泄增强)具有靶向优势的情况下,仍可被选用。

十、其他考量:体外治疗与联合方案

ICU 患者常需接受连续性肾脏替代治疗(CRRT)或体外膜肺氧合(ECMO)等体外治疗,这进一步增加了给药考量的复杂性。由于粘菌素依赖肾脏排泄,接受 CRRT 的患者需谨慎调整粘菌素剂量,且常推荐通过治疗药物监测确保药物暴露充足且无毒性。相反,多粘菌素 B 的非肾脏清除特征使其药代动力学受此类体外治疗影响较小,因此在这些场景下较少需要调整剂量。

此外,两种药物常与其他抗菌药物联合使用,以扩大抗菌谱并降低耐药性发展风险。联合方案可能包括碳青霉烯类、替加环素或氨基糖苷类;在这些方案中,多粘菌素 B 与粘菌素的选择会受各自毒性特征及药效学相互作用影响。在吸入治疗方面,雾化技术优化与合适给药装置(如振动筛孔雾化器)的选择至关重要(尤其对于粘菌素),以确保足够的肺沉积与临床疗效。两种多粘菌素虽均可通过吸入途径给药,但在呼吸机相关性肺炎治疗中的临床应用并非完全相同,需制定详细方案并进行监测。

十一、讨论

本报告综述的数据表明,尽管多粘菌素 B 与多粘菌素 E 具有相似的抗菌谱,且均为 ICU 多重耐药感染管理的关键药物,但二者的药代动力学与安全性差异要求采用不同的临床方案。核心差异在于:粘菌素以无活性前体药物(粘菌素甲磺酸钠)形式给药,需转化为活性粘菌素;而多粘菌素 B 直接以活性形式给药 —— 这一差异决定了二者不同的给药方案与毒性特征。在肾功能常受损且需快速发挥抗菌作用的动态 ICU 环境中,这种差异尤为重要。

从给药角度看,粘菌素需根据肾功能调整剂量,这不仅增加了给药方案的复杂性,还提高了剂量不足或过量的风险,进而可能影响疗效与毒性;而多粘菌素 B 的药代动力学特征相对稳定,受肾功能影响小,在这方面具有临床优势。此外,多项研究显示多粘菌素 B 的肾毒性风险更低(AKI 发生率更低),这使其在常面临肾损伤风险的危重症患者中更具应用价值。

值得注意的是,尽管药代动力学与给药方案存在差异,但在设计良好的研究中,两种药物的总体临床结局(尤其是死亡率)相似 —— 这表明二者均有效,药物选择往往取决于患者的肾功能状况与感染部位。例如,粘菌素尿排泄增强,使其更适用于尿路感染;但其较高的肾毒性与药代动力学变异性,使其在严重肾功能不全患者中可能不适用。

吸入治疗的作用进一步凸显了二者在 ICU 应用中的实际差异:优化吸入给药可在降低全身毒性的同时最大化肺部局部浓度(这对呼吸机相关性肺炎患者至关重要)。尽管两种药物均有吸入制剂,但在雾化给药方面,粘菌素的临床证据与给药经验更为丰富(尽管治疗方案仍存在差异)。

综上,多粘菌素 B 与多粘菌素 E 在 ICU 应用中的细微差异主要源于以下方面:

药代动力学差异:

粘菌素以粘菌素甲磺酸钠形式给药,需转化为活性形式,其清除高度依赖肾脏且在危重症患者中变异性大;

多粘菌素 B 直接以活性形式给药,血浆浓度更可预测,清除受肾功能影响小。

给药策略与调整:

粘菌素剂量需个体化,重点关注负荷剂量及基于肾功能的维持剂量调整;

多粘菌素 B 剂量基于实际体重,通常无需针对肾功能衰竭调整,在不稳定 ICU 患者中的给药更简便。

肾毒性:

临床研究一致显示,粘菌素的 AKI 发生率高于多粘菌素 B,可能与粘菌素甲磺酸钠转化产生的活性粘菌素持续暴露肾脏有关;

多粘菌素 B 肾毒性更低,这在已有或潜在肾功能障碍患者中是关键优势。

给药途径与治疗适应症:

两种药物均通过静脉给药治疗全身感染,但粘菌素常采用静脉联合吸入治疗肺部感染;多粘菌素 B 因尿中渗透差,应用范围相对受限;

粘菌素的药理特征使其更适用于尿路感染(尿中浓度更高),而多粘菌素 B 通常不用于此类感染。

对临床结局的影响:

尽管存在上述差异,多项研究显示二者在细菌清除率与死亡率方面疗效相似,均为多重耐药感染的可行治疗选择;

安全性特征(尤其是肾脏不良反应)是治疗选择的主要决定因素。

十二、结论

多粘菌素 B 与多粘菌素 E(粘菌素)是 ICU 多重耐药革兰氏阴性菌感染管理中不可或缺的药物。二者的应用差异显著,核心源于药代动力学特性的不同:粘菌素以无活性前体药物粘菌素甲磺酸钠形式给药,需体内激活且依赖肾脏清除;而多粘菌素 B 以活性形式给药,通过非肾脏途径清除。这些差异使得二者需采用不同的给药策略 —— 粘菌素需根据肾功能调整剂量,并需通过治疗药物监测避免肾毒性;而多粘菌素 B 的药代动力学特征更可预测,无需常规针对肾功能不全调整剂量,且 AKI 风险更低。

尽管两种药物在感染控制与死亡率方面的疗效相似,但粘菌素更高的肾毒性风险使其在肾损伤高风险患者中适用性降低。此外,给药途径的差异(如通过吸入制剂提高肺部药物浓度)进一步扩大了二者在 ICU 中的应用区别。在选择这两种药物时,ICU 医生需在快速有效清除细菌与肾毒性风险之间进行权衡,同时考虑患者个体因素(如肾功能、感染部位)及辅助吸入治疗的潜在获益。总体而言,尽管两种多粘菌素的抗菌疗效相当,但药代动力学与安全性的细微差异是优化 ICU 多重耐药感染治疗的关键决定因素。

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