泌尿道感染（UTI）中抗菌素耐药性（AMR）是导致世界范围内耐药性相关死亡的一个主要原因。¹ 2019年，超过26,000例死亡可直接归因于大肠杆菌的AMR——这是最常见的泌尿道病原体，其多药物耐药性（MDR）菌株ST131和ST1193限制了严重UTI的经验性治疗用药。^2–4

口服环丙沙星是治疗UTI的主流方案，该药生物利用率与组织渗透性出色，能够在尿液中相对于血浆达到很高的浓度。⁵ 对于无并发症UTI病例通常给予250毫克/12小时的剂量，⁶ 而“高剂量”环丙沙星定义为750毫克/12小时。⁷ 2022年，临床与实验室标准协会（CLSI）和欧洲药物敏感试验委员会（EUCAST）基于500毫克/12小时的标准剂量为环丙沙星制定了折点（细菌对抗生素治疗敏感的浓度）。^7,8

尽管目前没有制定环丙沙星的泌尿专用折点，但该药口服后能在尿液中保持较高浓度，故可假设能够采用高剂量环丙沙星来有效地抑制对环丙沙星具有低水平耐药性低的尿液分离菌。⁵

Abbott及其同事旨在测试上述假设，使用临床分离出的环丙沙星耐药的大肠杆菌来分析不同口服剂量环丙沙星的药效动力学特征。为测定不同分离菌的环丙沙星最小抑菌浓度（MIC），他们采用微量肉汤稀释法（BMD）重复进行三次测试，再进行全基因组定序（WGS）来测定分离菌的序列型（ST）、种系发育关联性、喹诺酮耐药性决定因子和β-内酰胺酶基因。然后研究员建立了一个体外动态膀胱感染模型，该模型中包括一个新鲜的培养基储液囊，其中储存了改良合成的人工尿液，并不断流入一个含2000毫克/升环丙沙星的“肠”腔和一个“循环”腔。从“循环腔”中，再将培养基泵入16个“膀胱”腔，每个“膀胱”腔事先分别接种了10毫升大肠杆菌分离株（10⁶ cfu/mL，相当于人类泌尿道感染中常见的总菌落计数，即200毫升尿液的菌落计数≥10⁵ cfu/mL）。

按3日疗程给予环丙沙星（剂量分别为250毫克/天；500毫克/天；250毫克/12小时；500毫克/12小时；750毫克/12小时）。研究的主要终点是在研究结束时（72小时），通过连续稀释和琼脂平板培养测量得到的菌落密度变化。次要终点是随访后（96小时）的菌落密度变化，以及根据杀菌曲线下面积计算得出的总杀菌效果（AUBKC_0–96）。研究员还评估了环丙沙星暴露（AUC_0–24/MIC和C_max/MIC）与杀菌效果之间的关系，并使用蒙特卡罗模拟计算每个环丙沙星剂量方案下达成药效目标的概率。

重要研究结果包括⁵：

• 环丙沙星MIC测试中，共收集了93种环丙沙星耐药的大肠杆菌分离株；其中15种用于在体外膀胱感染模型中与大肠杆菌ATCC 25922一起进行进一步测试。
  • 用于额外测试的15种临床分离株的MIC范围在25至512毫克/升。这些分离株的ST呈多样性，不属于任何传播群（即所有5个大肠杆菌ST131之间的单核苷酸多态性>45）。
  • 在MIC值≥4毫克/升的分离株上观察到parC S80I变异。
• 所有剂量方案中，大肠杆菌ATCC 25922（MIC 0.008毫克/升）均被彻底杀灭。
• 所有剂量方案中，这15种临床分离株中有6种（MIC ≥16毫克/升）在72小时几乎达到最大再生长（>1.9 Δlog₁₀ cfu/mL）。
• 剩下9种临床分离株（MIC 0.25–8毫克/升）在72小时观察到的再生长情况分别为：
  • 每天剂量250毫克和500毫克后，观察到3种分离株（MICs 4–8毫克/升）出现再生长
  • 每12小时给药250毫克和500毫克后，观察到1种分离株（MIC 8毫克/升）出现再生长
  • 每12小时给药750毫克环丙沙星后，没有观察到分离株再生长
• 剩下9种临床分离株在随访期（96小时）的再生长观察结果为：
  • 每天给药250毫克后，观察到7种分离株（MICs 0.5–8毫克/升）出现再生长
  • 每天给药500毫克后，观察到5种分离株（MICs 0.5–8毫克/升）出现再生长
  • 每12小时给药250毫克和500毫克后，观察到3种分离株出现再生长
  • 每12小时给药750毫克后，观察到1种分离株（MIC 4毫克/升）出现再生长
• 仅观察到2种分离株的MIC明显增加：分离株019（250毫克/12小时给药后，MIC为5–2毫克/升）和分离株127（750毫克/12小时给药后，MIC为32–128毫克/升）
• 分别于马-欣二氏琼脂平板上补充2毫克/升和128毫克/升环丙沙星后，没有检测到耐药性的出现。
  • 含2毫克/升环丙沙星的马-欣二氏琼脂平板上，MIC <2毫克/升的分离株受到抑制。
  • 含128毫克/升环丙沙星的马-欣二氏琼脂平板上，除了特选的分离株外，MIC在2–64毫克/升之间的分离株的生长均受到抑制。
• 药代/药效学分析和络蒙特卡罗模拟结果证明：
  • 750毫克/12小时剂量的环丙沙星在72小时对MIC ≤1毫克/升的分离株的杀菌率达到3 log₁₀，随访时（96小时）达到90%的最大活性（AUBKC_0–96）和1 log₁₀的杀菌率。
  • 标准剂量（500毫克/12小时）的环丙沙星在72小时对MIC ≤1毫克/升的分离株的杀菌率达到3 log₁₀；但是为了在96小时达到1 log₁₀的杀菌率和90%的最大活性，最低抑制浓度需要下降到MIC≤0.5毫克/升。
  • 低剂量环丙沙星（250毫克/12小时，或500毫克/天），在72小时对MIC ≤0.5毫克/升的分离株的杀菌率达到3 log₁₀，在96小时对MIC ≤0.25 mg/L的分离株杀菌率达到1 log₁₀与最大活性90%。

总而言之，研究结果表明高剂量环丙沙星（750毫克/12小时）抑制MIC ≤1毫克/升的环丙沙星耐药型大肠杆菌分离株有效，强调扩大抗生素活性对治疗环丙沙星低耐药的尿道分离株的潜在功效。值得注意的是，在随访的MIC测试和分别含2毫克/升和128毫克/升环丙沙星马-欣二氏琼脂平板培训测试中，总体上没有观察到明显的耐药性出现。作者推测，此结果可能是由于MIC测试前发生基因下调，或者是因为再生长反映了耐受性、持续性和静止性。^9,10

虽然该研究存在几项重要局限（即缺乏宿主反应和膀胱组织架构，不能确定研究结果能否用于其他尿道病原体和复杂的UTI病例或肾功率紊乱），但作者鼓励在临床情景中谨慎地应用尿道专用的环丙沙星折点以及强大的抗生素管理实践。

参考文献

1. Murray CJ等，《柳叶刀》。2022；399（10325）：629-655。
2. Pitout JDD等，《抗菌剂与化学疗法》。2022；66（7）。
3. 美国疾病控制与预防中心。《美国抗生素药物抗药性威胁》，2019。https://www.cdc.gov/drugresistance/pdf/threats-report/2019-ar-threats-report-508.pdf.查询日期:2023年10月2日。
4. Li X等，《临床医学杂志》。2022；11（10）：2817。
5. Abbott IJ等，《抗生素化学治疗期刊》。2023；78（2）：397-410。
6. Abbott IJ等，《临床微生物学与传染》。2023；29（10）。
7. 欧洲药物敏感试验委员会。抗生素的临床折点和剂量。https://www.eucast.org/clinical_breakpoints. 查询日期:2023年10月2日。
8. 临床和实验室标准协会。《抗生素敏感试验的性能标准，第33版》https://clsi.org/standards/products/microbiology/documents/m100/. 查询日期:2023年10月2日。
9. Ortiz-Padilla M等，《抗生素化学治疗期刊》。2020；75（8）：2124-2132。
10. Leatham-Jensen MP等人，mSphere. 2016；1（1）。