有争议的话题
2011年04月号
医学进展
医生日记
在他乡

抗生素时代会终结吗?

人类进入抗生素时代

    1928年,英国细菌学家弗莱明(Alexander Fleming)发现青霉菌能分泌出阻止葡萄球菌生长、杀死葡萄球菌的物质,这种物质就是后来人们熟知的青霉素。1941年,英国病理学家弗罗理(Howard Florey)和德国生物化学家钱恩(Ernst Boris Chain)通过大量实验从青霉菌培养液中提取出青霉素,并证明青霉素可以治疗细菌感染,使当时无法治疗的败血症患者恢复了健康。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。很快,青霉素被用于第二次世界大战的战地救护,拯救了许多濒临死亡的生命。1945年,弗莱明、弗罗理和钱恩获得诺贝尔生理学或医学奖。

    从此,青霉素成了家喻户晓的救命药物,青霉素的临床应用也使人类与疾病的斗争进入到全新的抗生素时代。青霉素在临床上的应用为人类寻找新药物提供了新思路。1944年,瓦克斯曼(Selman Abraham Waksman)分离出一株灰色的放线菌,它产生的抗生素不仅能杀死结核杆菌,而且对人体没有毒性。瓦克斯曼把这种抗生素命名为链霉素,在美国默克公司的支持下,1947年初链霉素被生产出来并投放市场。链霉素的发现使得美国肺结核患者的死亡率从1904年以前的188人/10万患者下降到1953年的4人/10万患者,而瓦克斯曼也因发现链霉素获得1952年的诺贝尔生理学或医学奖。

    此后,科学家们发现了许多抗生素,如1947年发现金霉素,1948年发现氯霉素,1950年发现制霉菌素,1952年发现红霉素,1958年发现卡那霉素等等。新的抗生素不断被发现并用于临床,为感染性疾病的治疗提供了强有力的武器,使许多感染性疾病不再是不治之症。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。

    到目前为止,从微生物中发现的抗生素约2000多种,应用于临床的抗生素已有100多种。半个世纪以来,科学家发现抗生素作用广泛,除了抗菌外还可抗肿瘤、抗病毒、抗原虫和寄生虫,也可以抑制人体的免疫反应而被应用于器官移植手术中。抗生素为人类征服疾病做出了巨大的贡献,可以说抗生素的发现是20世纪最辉煌的医药成就。

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细菌耐药问题随之而来

    随着抗生素在临床治疗中的广泛应用,对抗生素耐药的细菌也随之出现,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20年代,医院感染的主要病原菌是链球菌,而到了20世纪90年代,出现了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌、肠球菌,耐青霉素的肺炎链球菌、真菌等多种耐药菌。

    大量耐药菌的产生使难治性感染越来越多,如肺炎链球菌,过去对青霉素、红霉素、磺胺等药品都很敏感,而现在肺炎链球菌几乎“刀枪不入”。20年前抗菌药环丙沙星开始在临床上应用,当时被证明是副作用小、治疗效果好的药物,而现在环丙沙星几乎对60%以上的病人失去了作用。临床上有很多这样的现象:由于耐药菌引起感染,抗生素无法控制,最终导致病人死亡。

    自从人类发明抗生素以来,细菌与抗生素之间就不断进行着“斗争”,在此过程中,抗生素不断升级,从青霉素到头孢菌素再到碳青霉烯类,而细菌也从普通耐药进化为超级耐药。抗生素在杀死细菌的同时,也让那些躲过抗生素的细菌不断进化,抗生素使用越多,细菌耐药性越强。

抗生素滥用的潜在危险

    人类与致病菌的较量从未停止,从细菌耐药发展史可以看出,在某种新的抗生素出现以后,就有一批耐药菌株出现。医学工作者开发一种新的抗生素一般需要10年左右的时间,而一代耐药菌的产生只要2年的时间,抗生素的研制速度远远赶不上耐药菌的进化速度。于是医生一边加大用药剂量,研究者一边研究新药。更先进的抗生素不断发明,细菌的耐药性同时飞快增强,一场抗生素研制和细菌耐药的赛跑正在进行。究竟谁能获胜?一切还不得而知。但就目前的情况来看,一切并不乐观,在被称为抗生素“黄金时代”的20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,而这一数字上升到了1999年的2000万。美国1982年至1992年间死于传染性疾病的人数上升了40%,死于败血症的人数上升了89%。造成病死率升高的主要原因是耐药菌带来的用药困难。目前,临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药菌感染,抗生素无效。

    抗生素滥用导致细菌耐药性越来越强,人们不得不担心在不久的将来,会有一种对所有抗生素都耐药的细菌出现,到时候人类该怎样面对?

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“超级细菌”的出现绝非偶然

    2010年8月11日,《Lancet Infectious Diseases》在线版提前刊出了由英国卡迪夫大学、英国健康保护署和印度马德拉斯大学的医学研究者联合进行的一项研究,研究人员称他们在一些赴印度接受过外科手术的病人身上找到一种特殊的细菌,这种细菌含有一种酶,让这些细菌对几乎所有的抗生素都具备抵御能力(Lancet Inf Dis 2010; 10:597- 602)。该酶由细菌线粒体DNA编码,目前被命名“新德里金属-β-内酰胺酶1”(New Delhi Metallo-beta-lactamase),简称为NDM-1。由于许多发病者曾在印度或巴基斯坦旅游和治疗,因而研究人员推测这种携带NDM-1的细菌可能起源于印度次大陆。

    目前携带NDM-1基因的主要为大肠杆菌和肺炎克雷伯杆菌,可能主要通过接触和肠道感染,其主要症状为炎症、感染、高烧、惊厥,多种抗菌素对之无效。就连杀伤性较强的碳青霉烯类抗生素也拿这类细菌束手无策,而碳青霉烯类抗生素通常被认为是紧急治疗抗药性细菌的最后方法。欧洲临床微生物和感染疾病学会指出预计至少10年内没有抗生素可以“消灭”含NDM-1的细菌。可怕之处是该基因可随着线粒体在细菌中广泛复制和转染,正是基于这一点被命名为“超级细菌”。可以预见的是,如果不加以控制,随着时间的推移,超级细菌的名单越来越长。

    目前,印度、美国、英国、比利时、韩国、中国、澳大利亚、加拿大和法国等许多国家都已发现超级细菌确诊病例。研究人员认为超级细菌的出现绝非偶然,滥用抗生素是导致超级细菌出现的主要原因。对付“超级细菌”的治本之策是减少抗生素滥用。自20世纪40年代以青霉素为代表的第一批抗生素诞生以来,人们日益依赖这种对付细菌的“神奇武器”,但细菌正在这样的环境中不断发生变化,逐渐进化而出现耐药性。

我国抗生素使用现状

    我国是世界上抗生素滥用最严重的国家之一。由于滥用抗生素,我国细菌整体耐药率远高于欧美国家。我国每年人均抗生素消费量约是美国人的10倍,而真正需要使用抗生素的病人不到20%,80%以上属于滥用抗生素,我国每年都有直接或间接死于滥用抗生素的事件发生,因此而造成的身体损伤和病菌耐药更是无法估量,滥用抗生素使我们为战胜疾病付出的代价越来越高。

    滥用抗生素的原因是多方面的,抗生素利润空间大,从生产、销售企业到医院、医生,滥用抗生素现象的背后存在巨大的利益链。另外,只要有点儿头痛发热,人们就会习惯性地吃上几片抗生素,甚至有人认为不吃抗生素就不算治疗,医学知识普及不够、错误的医疗观念也是导致抗生素滥用的原因之一。

    目前,农业、养殖业中使用抗生素的现象也很普遍,在农场周围的空气里、土壤中、地表水和地下水中、零售的肉和禽类中都可能充斥着抗生素和耐药菌。这些耐药菌通过饮食、呼吸进入了我们的身体,这也就是说即使你从来没有使用过抗生素药物,也同样可能面临抗生素治疗无效的情况。

    滥用抗生素已经成为我国的一个公共卫生问题。抗生素滥用的根本原因是制度缺陷、监管不力。要从根本上杜绝抗生素的滥用,需要在政府引导下,以病人为中心,切实规范医生临床用药。需要政府通过媒体、报纸、网络等各种可能的方式对民众进行抗生素危害等相关知识的普及教育。另外,对于农业、养殖业中使用抗生素的现象,政府也要出台相关法律进行规范。滥用抗生素问题需要动员全社会的力量,加强舆论宣传和监督,让每一个人都知道滥用抗生素的危害。

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抗生素时代会终结吗?

    如果有一天,抗生素失效了,那么阑尾切除术又会变成一种危险的手术,肺结核又将成为不治之症,肺炎又将成为老年人的杀手……随着超级细菌的出现,有专家预测该细菌有可能进一步在全世界蔓延。如果有一天,超级耐药菌在世界的每个角落广泛传播,那么人类的抗生素时代会终结吗?人类是不是又要重新回到以前那个没有青霉素的年代?

    20世纪50年代至70年代,是抗生素开发的黄金时期。新上市的抗生素逐年增多,1971年至1975年达到顶峰,5年间共有52种新抗生素问世。但从20世纪80年代开始,每年新上市的抗生素逐年递减。从1983年到1987年,美国FDA批准了16种新抗生素,1996年至2000年的5年中,只开发出6种新抗生素。进入新世纪后,这一趋势变得更加明显。2003年到2007年的5年中,美国FDA仅批准了5种新抗生素。

    在一种新的抗生素出现以后,就有一批耐药菌出现,新抗生素的开发速度远远跟不上细菌耐药的步伐,这导致研制的利润大不如前,制药公司缺乏研发抗生素的热情。在最初上市的20年,青霉素的疗效无与伦比,给当时的制药公司带来了大量的利润。但今天一种新型抗生素问世,甚至不到几个月就会出现耐药细菌。另外,不像心脏病类药物终生需要吃药,抗生素只要吃几周就可以了,并且抗药性意味着药物很快就会变得无效,所以制药公司没有很大的利润。如今,一些大型制药公司纷纷把研发重点转向利润更丰厚的抗癌药物上,并不热衷于开发新型抗生素。但对于已经严重依赖抗生素的人类来说,其实他们现在比任何时候都更迫切地需要新型抗生素。

(作者:宫健)

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