醫學

難以阻擋的抗藥性

全新的抗藥性模式正在全世界傳播,危險的細菌感染幾乎沒有藥物可以對抗。 面對這樣的強敵,我們也許就快手無寸鐵了。

撰文/麥肯納(Maryn McKenna)
翻譯/林雅玲

醫學

難以阻擋的抗藥性

全新的抗藥性模式正在全世界傳播,危險的細菌感染幾乎沒有藥物可以對抗。 面對這樣的強敵,我們也許就快手無寸鐵了。

撰文/麥肯納(Maryn McKenna)
翻譯/林雅玲

重點提要
■新的抗藥模式逐漸浮現,特別是在難纏的革蘭氏陰性細菌上,這種狀況可能讓許多一般感染變得無藥可治。
■有些特殊基因讓細菌能抵抗碳青黴烯類抗生素,這是抗生素的最後一道防線。兩種最重要的抗藥性酵素是NDM-1和KPC。
■能抵抗碳青黴烯類抗生素的革蘭氏陰性細菌特別令人擔憂,因為這些細菌廣泛存在而且易於交換基因。更糟的是,目前沒有針對這種細菌研發的藥物。
■這些因素加起來,意味著很多醫院病人與廣大的群眾,可能會死於新興而無藥可治的尿道、血液或其他組織感染。

2008年的初夏,英國卡地夫大學的華爾希(Timothy Walsh)收到任職於瑞典卡羅林斯卡學院的醫生好友吉斯克(Christian Giske)寄來的電子郵件,吉斯克當時在距離首都斯德哥爾摩約160公里的小城市奧雷布洛,治療在當年1月住院的59歲病患。這位病人罹患糖尿病多年、中風過幾次,最近也有褥瘡,但是這些都不是吉斯克信中的主題,而是他為病人進行例行尿液檢驗時,意外發現了一種細菌。因為華爾希從事對抗細菌抗藥性的遺傳研究,他詢問華爾希是否能檢視該病人身上的細菌株。


華爾希同意了,並對這株細菌進行了10多種檢驗,發現它屬於克留氏肺炎桿菌,這是最常造成住院病人肺炎和血液感染的元凶之一。不過這株細菌還攜帶一種他沒見過的新基因,這個基因讓已經能抵抗很多重症用抗生素的克留氏肺炎桿菌,還能抵抗唯一可以有效且安全使用的碳青黴烯類抗生素(就是所謂的「最後一道防線」)。研究人員發現,這株抗藥性細菌只對克痢黴素(colistin)有反應,不過克痢黴素對腎有毒,近年來已很少常規使用。華爾希將這個造成抗藥性的酵素命名為「新德里金屬β醯胺分解酉每」(New Delhi metallo-beta-lactamase, NDM-1),因為這個病人是在返回瑞典前於印度新德里遭到感染。


華爾希心想,既然有一個感染案例,就很可能還有更多,於是他和吉斯克等人開始尋找。2010年8月,他們在《刺絡針‧傳染性疾病》發表結果:他們在180名病人身上發現這個抗藥基因。攜帶NDM-1的克留氏肺炎桿菌廣泛分佈於印度與巴基斯坦,有些英國人到南亞進行醫療或拜訪朋友與家人,而將抗藥細菌帶回英國。更糟的是,有幾個例子顯示這些抗藥基因已經傳播到不同種的細菌:從克留氏肺炎桿菌到大腸桿菌。大腸桿菌存在所有溫血動物的腸道裡,也遍佈人類所處的環境。這種基因轉移意味著抗藥基因不會只局限在醫院傳染,而是潛伏在一般民眾的腸道細菌裡,每一天都在全世界悄悄傳播,而握手、親吻與碰觸門把都會加速散佈。


這同時也引發了另一個隱憂。自從1928年發現青黴素(penicillin),便啟動了病菌與藥物之間如同蹺蹺板的精巧平衡關係,目前看來似乎倒向細菌那一邊了。若真如此,數十年來很多抗生素原本能對抗的致死傳染症,可能很快會面臨嚴重反擊。


全新抗藥模式

抗生素的奇蹟宣告終結,並不是新鮮議題,只要有抗生素,細菌就會有抵抗抗生素的能力。1940年代,第一株抗青黴素的細菌甚至在青黴素上市前就出現。早在那時,醫生就警告藥物的效用將會喪失,而1950年代抗青黴素細菌就遍佈全世界,1980年代出現二甲氧苯青黴素(methicillin)的抗藥性,1990年代出現的則是萬古黴素的抗藥性。


不過這一次,引發「後抗生素浩劫」的可能是另一種細菌。將近10年來,導致碳青黴烯類抗生素抗藥性的基因(這些抗藥基因不只有NDM-1,還包括許多其他類似基因),出現在特別有威脅性的革蘭氏陰性細菌。這類細菌的名稱來自19世紀丹麥的一位科學家,字義上代表細菌細胞膜對一種染劑的反應,實際上的意涵則複雜得多。革蘭氏陰性細菌非常容易互換一部份的DNA,舉例來說,來自克留氏肺炎桿菌的抗藥性基因很快會轉移到大腸桿菌、不動桿菌和其他革蘭氏陰性細菌。相反地,革蘭氏陽性細菌的抗藥性基因傾向在同一種細菌間傳遞。革蘭氏陰性細菌也更難用抗生素殺死,因為它們具有強效藥物難以穿越的雙層膜,而細胞內也擁有特定的防衛機制。此外,治療革蘭氏陰性細菌的方法有限,製藥公司目前只有生產少數新類型的抗生素,而對於變化多端又頑強的革蘭氏陰性細菌,目前的研發線上根本沒有任何新藥。這些不利的因素都意味著,醫療中心的大災難可能很快就會波及到其他更多的群眾。


碳青黴烯類抗生素的抗藥性已經造成很多院內感染的病例,例如之前感染瑞典病人的克留氏肺炎桿菌,而有些感染幾乎無藥可治。除了碳青黴烯類抗生素,只剩下幾種醫生不樂意開出的藥:有的無法到達身體裡細菌躲藏的組織,有的則會產生副作用而不安全。


醫療相關的感染雖然難以治療,但是容易偵測得到,因為受到感染的病人通常年老、虛弱或身處加護病房,受到嚴密監控。讓衛生當局擔憂的是碳青黴烯類抗藥性基因可能會在醫院外,透過經常引起一般疾病的細菌(例如每年引起美國數百萬起尿道感染的大腸桿菌),在毫無監控下大量繁殖並傳播。NDM-1的發現者華爾希就舉出下列可能的情況:某位婦女因為看似單純的膀胱炎而看醫生,由於不知道她感染了抗藥性細菌,醫生開出的藥當然沒效,因此細菌毫無阻礙地感染她的尿道和腎臟,最糟的是進入了血液。他的結論是:「最終將無藥可治。」