人物与学科
2017年10月号
医学进展
征文选登

跟抗生素打交道的三十年 ——访上海长海医院感控科黄怡教授

作者:白蕊

    海军军医大学(第二军医大学)附属长海医院,似乎永远是一派车水马龙、人流不息的繁忙景象,而此刻呼吸与危重症医学科的重症监护室却笼罩在一片阴霾里。黄怡教授心里知道,她的这个病人已经无药可用了,尽管这个病人罹患的只是寻常人口中微不足道的“感染”,但能用的抗菌药物都用了,感染却仍没有被控制住,这是一名感染了多重耐药菌的病人。最终,小小的感染成了压倒骆驼的最后一根稻草,夺走了病人的生命,留给黄怡教授和她团队的只是无药可用的尴尬和无奈——尽管她清楚地知道造成感染的是什么,奈何就是没有“武器”对付它。

    黄怡,长海医院感染控制科主任,呼吸与危重症医学科教授,博士生导师,她跟感染打交道的时间超过三十年,手中的主要武器是抗菌药物。她经历过抗菌药物高歌猛进的80年代,也眼看着耐药菌势头的日渐疯涨,对于抗菌药物与微生物之间的“博弈”,她了然于胸。 

抗生素的黄金时期——感染能治愈了!

    曾经,抗生素是一个无比辉煌的存在,被誉为20世纪最伟大的医药成就,它的出现使人类打破了“感染致死”的魔咒。

1928年7月末的夏天,弗莱明把细菌培养基放在桌上就度假去了。之后恰好有9天的时间天气特别凉爽,于是青霉得以生长,而葡萄球菌则难以生长。然后气温上升,葡萄球菌开始生长,但这时青霉已产生了足够的青霉素来杀死周围的葡萄球菌了。9月3号,弗莱明休假回来,并没有注意到这个培养基有何异样,而是把它和其他培养基一起扔进消毒液中。刚好他以前的助手来访,弗莱明为了介绍自己的工作,给他看了几个细菌培养皿,顺手从准备消毒的一堆培养皿中拿了最上面的还没浸泡的那个来看,这才注意到这一个有些异样。如果弗莱明没有去度长假,如果污染培养皿的不是青霉,如果那一段时间的气温没有先凉后热,如果消毒液淹没了培养基,如果他的前同事不是刚好来访,这些环节只要有一个没有发生,这一切就都不会出现了。弗莱明发现的这种霉菌在显微镜下看来像刷子,所以弗莱明便叫它为“盘尼西林” (Penicillin 的原意是像刷子) 。他证实从该霉菌中提取的黄色液体滴在金黄色葡萄球菌上会使细菌在几个小时后死亡。他开始稀释提取液,证实即使稀释到1:800,仍有杀死细菌的能力。

    具有抗菌作用的青霉素由此被发现,使人类与微生物的对抗进入了一个新时代——抗生素时代。1944年,在美国洛克菲勒基金会的资助下,青霉素首先在美国被生产出来。正是由于青霉素的发现,才在第二次世界大战期间挽救了成千上万士兵的生命。它也是第一个作为治疗药物应用于临床的抗生素。此后,掀起了一场从天然微生物中寻找抗生素的浪潮,链霉素(1943)、金霉素(1947年)、氯霉素(1948年)、土霉素(1950年)、制霉菌素(1950年)、红霉素(1952年)、卡那霉素(1958年)等相继被发现,充实着人类抗菌的弹药库。人类不仅寻找天然存在的抗生素,并且也化学合成这类药物,第一个成功的就是磺胺类药物。感染不再是褫夺人命的死神之手,一举成了为数不多的可被人类治愈的疾病。20世纪 60年代到80年代是科学家研发抗生素的高峰时期,这一时期,抗生素研究进入有计划、系统化的开发阶段,世界许多地方都建立了大规模的抗生素生产企业。

    1985年,从第二军医大学军医系毕业后,黄怡在长海医院呼吸内科做了一名医生,从那时起到20世纪90年代初期,她经历了抗生素不断升级换代的黄金时期——头孢菌素类、碳青霉烯类、喹诺酮类、大环内酯类,许多种类的抗生素出现了一代、二代、三代甚至四代的产品,有的甚至被冠以“王牌”称号,抗生素新药上市会频繁地召开,她和同事们也不停地在学习、积累药品知识,尝试使用新药,那时的抗生素多得让黄怡眼花缭乱,让她觉得手里武器用不完!

神奇武器不再神奇

    然而,好景不长,所有人都渐渐感觉到,曾经神奇的抗生素,效果开始变得一般,甚至是无效。几十年前,青霉素可以说是疗效最好的抗生素,一般的感染性疾病,打一针就立即见效。可现在同样的病,使用过去几十倍剂量的青霉素也不一定有效。20世纪90年代,黄怡在临床一线明显感觉到:耐药菌越来越多——耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌、耐青霉素的肺炎链球菌、多重耐药的铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、耐碳青霉烯肠杆菌;而新药上市却越来越少,而即便有新药上市,效果也跟当年的青霉素不可同日而语。到了2007年,世界卫生组织在世界卫生报告中将细菌耐药列为危害公众安全的人为因素之一,并要求各成员国积极应对。

是什么让神奇武器变得不再神奇?黄怡解释道:

    一方面,微生物是个善变的家伙,它的进化只需几天甚至是几小时,如果它的进化是光速的话,人类就只能算是龟速了。当面对抗菌药物时,微生物会使出各种招数企图反抗:第一招,分泌酶来水解抗生素。比如青霉素酶、头孢菌素酶、超广谱酶、金属酶、碳青霉烯酶,顾名思义,都是水解相应抗生素的;第二招,改变与抗菌药物结合的位点,使抗菌药物无法辨识、结合;第三招,把进入细菌的抗菌药物泵出到细菌体外。当然,招数还不止这些,一些超级细菌还会联合使用上述招数,由此造就超级耐药菌。

    另一方面,人类对抗菌药物的滥用成了催生耐药菌的助推器。在自然条件下,细菌也会自然而然通过上述招数进化出抵御抗菌药物的耐药性,而滥用则加速了这一过程。大多数中国人都有种“消炎药”情结,无论感冒、头疼脑热还是伤口发炎,都会想到“消炎药”,而老百姓口中所谓的“消炎药”往往指的就是抗菌药物。黄怡记得,三十多年前,自己还是个年轻医生的时候,门诊经常遇到专门跑来开阿莫西林、头孢拉定这些“消炎药”的人,他们本身并没有什么病,只是觉得家里应该常备这些药。

    所谓滥用,并不只是说用得过多、过久、过量,其实还有一个容易被忽略的方面——用得不足。20世纪80年代,阿奇霉素问世,因为担心其肝脏毒性,特别是在用于儿童时,这种担心尤其强烈,因此,在该药上市后的最初一段时间里,患者被要求用药3天以后就要停药。然而,后来的研究发现,过早停药,感染更容易复发。另一方面,如果体内抗菌药物的浓度过低,反而更容易筛选出耐药菌。

    不仅是人类受累,在这场抗菌药物不合理应用网中,动物、植物也纷纷落入局中。中科院广州地球化学研究所应光国课题组在2015年曾公布首份中国抗生素使用量和排放量清单,上面显示:2013年中国使用抗生素达16.2万吨,其中52%为兽用抗生素,在36种常见抗生素中,兽用抗生素的比例更是高达84.3%。当然,抗生素对于控制动物的感染性疾病的确功不可没,然而,当人类自以为聪明地把抗菌药物作为动物“助长剂”的时候,后患早已悄然埋下。中国科学院城市环境研究所所长朱永官等人曾先后在北京、浙江和福建的三家大型养猪场对猪的粪便进行了采样。结果他们在这些样本里找到了149个抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs),与原始森林的土壤样本相比,这些基因的出现频率高出了百倍、千倍。而且,他们对福建九龙江的研究发现,农场下游的水域有大量的ARGs,其总量比水源地高出近百倍。令人担心的是,ARGs可能会转移到那些可以对人体致病的细菌中去,从而将造出超级病菌。这样一来,当人类病患再去应用抗生素的时候,由于细菌已经有了耐药性,原本神奇的药物就失去效用了。

    抗生素耐药在临床上表现得颇为明显。从医三十余年来,黄怡经历了耐药病人比例的不断上升,以及耐药菌种的变迁。由于我国普遍应用喹诺酮类药物,所以肠杆菌科耐喹诺酮的现象高于国际平均水平。2006年CHINET中国细菌耐药检测报告显示,肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类的耐药率已经达到16%~18%,而在十年前仅为3%左右。

    而且,在我国,抗菌药物的使用和耐药菌的分布都呈现出了明显的地域差异。在北上广这类经济发达地区,大医院多、病人集中,抗菌药物使用的量、等级也往往更高,所以耐药问题也就更严重;而在一些欠发达地区,由于经济条件所限或者药物供应问题,高端抗菌药物使用得相对较少,耐药也相对较少。黄怡曾去过西部偏远省份帮扶,当地老百姓所用的抗生素算得上非常“淳朴”,在上海被视为很普通的抗生素在当地就算是贵重药了。但在黄怡所工作的上海,难治性感染并不少见,多重耐药越来越多,现有抗菌药物纷纷败下阵来:如肺炎链球菌,过去对青霉素、红霉素、磺胺等药品都很敏感,而现在的肺炎链球菌对这些药物几乎已经是“刀枪不入”了。更别提泛耐药的铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和耐碳青霉烯肠杆菌科细菌了,患者一旦中招便将万劫不复。最终,原本用抗生素可以治愈的疾病,现在又变得无药可用,感染又成了可致人死亡的疾病,人类似乎进入了“后抗生素时代”——回到了以前那个没有青霉素的年代。

三十年从医路,始于少女情怀

    从小,黄怡就憧憬着长大后像妈妈那样成为一名医生。穿军装、当军人则是那个年代年轻人都有的梦想,她也不例外,想象自己穿上军装的样子,一定很帅、很美。高考前,一个长辈告诉她,上海有个第二军医大学(下简称二军大),在那里,既能学医,又能当军人。这个消息让黄怡兴奋不已,自己的两个愿望有同时实现的可能!幸运的是,她真的被二军大录取了!当时,招生老师对她说:二军大在整个江苏省,只有两个女生的名额,走了一路,挑了一路……最终黄怡成了其中一个幸运儿,一扇军医之门为她开启。

    五年寒窗稍纵即逝,毕业时成绩优异的黄怡经过严格的层层筛选,留校进入了二军大附属长海医院,接受了严格的临床培训:3年时间里,在每个科室不打折扣地轮转3个月,在老师的带领下看病人,琢磨问题。渐渐地,住院医师黄怡成长为了黄怡主任医师。年轻时在临床一线的摸爬滚打让黄怡打下了坚实的临床功底,至今仍让她受益。

严重感染带来的致命威胁

    李璧玉是黄怡的老同事,是长海医院感控科的一名资深护师,两人搭档了好多年。

两年前近端午节的时候,李璧玉病了,跟黄怡主任请假后回家休息。两天后家人打电话给黄怡,说她总想睡觉,想继续休息。这简单的一句描述让黄怡脑中警铃大作,她让家属赶紧把病人送到医院治疗。

    第二天,恰是端午节,黄怡在急诊室见到了病人,心中顿感不妙:病人哪里是在睡觉,分明是嗜睡、浅昏迷,而且病人原本就患有糖尿病,现在更是血糖爆表、血象超高、血压超低、高热不退、皮肤上遍布青紫网格,已经处于休克状态。此时,各种现代医疗检查设备都显得笨拙、耽误时间——此刻病人已命悬一线,无法配合也来不及逐一排查,时间就是生命,最快的就是医生的问诊、体检和分析判断,黄怡就是这样做的:

    想——病人是个中年妇女,患有糖尿病,容易出现感染,此刻更是表现为脓毒败血症休克,而血液里本身是无菌的,病菌要入侵的话无非是通过几个连接外界的“道”:泌尿道、胆道、呼吸道。

    这几处被作为黄怡的重点检查对象:

    叩——肾区无叩击痛,但叩肝区的时候,病人有皱眉的表现,说明肝区有叩击痛;

    听——肺里没有啰音。

    此时,黄怡基本得出了诊断:病人可能肝胆系统有感染。随即,她给出了抗感染治疗方案,事实证明,这个决定是非常正确也是非常及时的。待血压稳定后的CT检查证实了黄怡的判断,患者罹患了肝脓肿。

    为了让病人体温尽快回落,当天中午黄怡就安排对病人进行了肝穿刺,引流脓肿,这样可以配合抗生素治疗,取得更好的抗感染治疗效果。然而到了下午,重症监护病房的值班医生发现,病人的血压突然掉了下来,并在病人的腹腔内抽出了不凝血。哪里出血了?黄怡的第一直觉是:可能是肝穿的地方出血了,因为炎症状态下,肝脏的充血非常严重。

    为了确定出血的部位,黄怡想要给病人做数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA),这种技术能清晰地显示出血管的影像,通过DSA看到哪里“冒烟”,就是哪里破了,而且可以做栓塞止血治疗。在询问家属做不做DSA时,家属只有一句话:全听你们的,你们放手去干。家属全然的信任,给了黄怡放手一搏的底气。然而手术台上的情况瞬息万变,DSA没有发现“冒烟”的地方,到底该栓哪儿?手术台上,病人心率好几次下降,从每分钟100多次,掉到70、50、30,到几乎停止跳动,血压几乎掉到零,病人生命全靠麻醉师给的升压药和大量输血在支撑。  

    病人情况危急,黄怡决定不再浪费时间寻找出血点了,她豁出去了,根据自己的直觉拍板——栓中午穿刺的那个叶段。奇迹出现了,当天晚上,病人血压稳住了。

    这一天真是惊险万分,幸亏有经验丰富的医生坐镇,幸亏有家属无条件的信任,医生和家属一起跟时间赛跑,终于从死神手里抢回了病人的生命。

    医生、护士们小心监护着这历经千险艰难救回的病人。几天后,一直处于昏迷状态的李璧玉似乎开始对外界有了点儿反应,黄怡试探着唤她:“老李,你醒啦?醒了的话眼睛睁一睁。”就见病人的眼皮似是刚睡醒,想要使劲睁开一样,动了动,真的有了反应。那一刻,一种喜极而泣的情感涌上黄怡心头,欣喜的泪水滚落眼眶。

    2个月后,李璧玉痊愈走出了医院。此后每年端午节,黄怡都会带着同事们去看望这位老同事,给她“庆生”,因为这一天代表着她生命新的开端。

    抢救李璧玉这次事件给了我们这样的启示:严重感染是会致人死亡的,而且可以在很短的时间内要人命;但感染性疾病又是可以完全治好、甚至不留痕迹的。另外,家属对医护人员的信任,让医生可以没有后顾之忧地用自己的知识为病人放手一搏,在生死攸关之际给病人带来一线生机。

医生与“机器”的博弈,谁会赢?

    黄怡有一位从事IT的朋友,这位朋友坚定地认为,总有一天,医生会被人工智能所取代,他举的例子是Dr. Walson:2011年8月,国际商业机器公司(IBM)推出了用于医疗领域的Dr. Walson(沃森),“沃森”收集了当时所有学科的疾病诊断标准、治疗指南及药品说明书,并不断学习、逻辑分析,辅助临床诊疗。它与美国著名的梅奥诊所的肿瘤医生竞赛,结果,“沃森”对肿瘤的诊断正确率、治疗合理性均高于肿瘤医生30%。这一结果提示,计算机主导的人工智能,理论上可以取代医生。

    不过,黄怡相信,未来,医学一定仍然是以人为本。科学技术、信息技术的进步的确可以帮助医生更好地管理疾病和患者,比如慢病管理、治疗方案的筛选,但这些都需要靠医生来“喂招”,靠医生来积累实践经验,所以人永远是主导。现在已经出现了3D打印、人工植入、人工合成材料、人工器官,这些无疑会让医学有所突破,使一些原来不能医治的疾病变得可治、甚至可愈,随着科技浪潮的推进,医生可能不再像传统上一样靠开药、开刀来治病,但即使换一种方式来行医,医生的本质却是不会变的,是未来机器所无法取代的,比如经验、比如直觉、比如人文关怀。

    就拿抢救李璧玉为例,黄怡在来不及应用先进的检查手段时,仅根据自己的经验和直觉,在对病人体检的基础上就作出了正确的判断,在与死神的殊死赛跑中赢得了大量时间;她给予病人的关怀让病人有了精神上的安慰,这能起到一种正安慰剂作用,使疗效增益。这些都是冷冰冰的机器难以取代的。

畅想更精准的“感控”

    精准医学,医疗界的终极目标,每个医生都希望能精确地诊断、治疗疾病,甚至是提前一个阶段——精准地预防。

    但其实,精准医学最早起源于感染:精准地找出病原菌,精准地确定病原菌对什么药物敏感。那么,在抗感染界,精准的下一个方向是什么呢?黄怡认为,检测就是一个不错的发展方向,临床上对此已经有了非常强烈的需求。

    例1:我国从2015年1月1日开始,正式启动只有公民逝世后自愿捐献的器官才能被用于移植。然而这些捐献者在离世前,多在重症监护室被救治。那么捐献者捐献的器官是否携带耐药致病菌?这时,迫切需要快速、精准的检测来判断。然而,现有技术还无法满足这样的需求。

    例2:如果有技术能不经过培养直接从标本中检测出病原菌并明确是否携带耐药基因的话,就能在第一时间指导抗菌药物的精准用药,从而避免“大包围”式地应用高等级的抗菌药物。比如在金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)感染时,如果检测不到耐甲氧西林的耐药基因,就说明只是一般的金葡菌,此时只要用到头孢类抗菌药物就足以控制感染,而不必使用万古霉素这类被誉为“最后一道防线”的抗菌药物,避免了滥用特殊类抗菌药物带来的耐药威胁,从而使这类药物的使用期得以延长。

    从把学医、当军人作为少女时代梦想,到在二军大实现梦想,黄怡是幸运的。尽管她为如今糟糕的医患关系、恶劣的行医环境而痛心,但每每找到“疑难杂症”病人的病因、每每治好一位病人,都让她满心欢喜,充满成就感。【行医者不能“草菅人命”,为师者不能“误人子弟”】,学生时代老师的教诲被黄怡当做座右铭。行医三十年,梦想未褪色,情怀亦如初。

(作者:白蕊)


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