医生们被逼成福尔摩斯 | 医院里的耐药菌难题
原创 界弟 医学界
致病菌的诊断与治疗困境。
最近，40岁的患者罗佳让感染科主任叶英很发愁。
这位有2个孩子的母亲从年初开始便高烧不断，身体多个部位长出脓肿。她的各项药敏试验指标均为敏感，但无论服用什么药物效果都不佳。病灶持续增长，她的身体被消耗成一片枯叶。
寻找病原体：辗转五家医院得到的答案
3月底，一种不明来源的细菌开始在罗佳的身体里游移。
起初，它让罗佳体温上升、对普通的感冒药和输液治疗无动于衷。它先后侵入罗佳的卵巢、脾脏、盆腔和肺部，造成大范围的脓肿，并用肿瘤的假象来迷惑医生。最终医生发现，罗佳的腰椎和肝脏也出现了脓肿。短短几个月，罗佳体重下降10斤，反复高烧使她脸色苍白、手脚冰凉、身体不住颤抖。
对经验丰富的感染科医生来说，这种细菌并不陌生。安徽医科大学第一附属医院感染病科主任叶英凭直觉判断，罗佳患有播散性结核，但细菌培养和骨髓穿刺结果中都没有发现病原体。
罗佳的白蛋白迅速下降至36.8g/L，血红蛋白为89g/L，消耗状态严重。病原菌不明，家属异常着急，叶英建议她到上海的医院检查治疗。
于是丈夫带着罗佳来到复旦大学附属华山医院，经过二代基因测序、骨穿和CT检测，依旧没有发现病原体。他们之后辗转至复旦大学附属妇产科医院、上海肿瘤医院和安徽省胸科医院，排除了肿瘤的可能性，经过短暂治疗之后体温还是降不下来。
7月3日，罗佳重新回到叶英所在的科室。叶英和团队经过肝脏穿刺提取了她的肝脓液，终于在里面检测到了结核分枝杆菌！而且药敏结果显示，细菌对利福平、异烟肼的耐药结果均为阴性，这让叶英松了口气。
高兴没多久，叶英发现应用常规的抗结核方案效果并不理想，后期逐渐轮换使用阿米卡星、利奈唑胺、莫西沙星和环丝氨酸也不奏效，罗佳体温持续39度已经3个月，可能伴有药物热。
叶英下决心暂停所有药物，让罗佳的体温逐渐恢复正常。“现在只能一个一个往上加药，来测试药物热的原因。我们还是怀疑罗佳为耐多药结核患者”，叶英无奈地表示。
经过一百多天的治疗，罗佳的病灶有缩小的迹象，但她仍旧不清楚自己什么时候可以离开医院。
传统的还是现代的？细菌感染诊断之谜
在我国，像罗佳一样的患者并不罕见。流行病学数据统计，我国目前耐多药肺结核患者人数已达约30万例，每年新发约10万例。结核感染患者则是庞大细菌感染人群中的很小一部分。
由于历史遗留问题，感染科医生大多一心扑在肝炎或HIV病毒等法定传染病的治疗上，留给他们诊治疑难细菌、真菌感染的机会少之又少。
2018年，一份针对全国21个省的1071名感染科医生职业状况横断面调查显示，770位三级医院感染科医生近90%的工作精力都花在诊治法定传染病上 ，其中病毒性肝炎是大头。
不同级别医院感染科医生工作内容统计/图源：Clinical Microbiology and Infection
如此看来，和叶英一样专攻细菌真菌感染的医生可谓小众。他们必须像侦探一般嗅觉敏锐、逻辑缜密，才能在与细菌捉迷藏的“游戏”里获胜。
这个游戏的第一个关卡，就是发现病原体。
病原学诊断是感染性疾病诊断的金标准，只有确定了病原菌和药敏结果，医生才能对症下药。但这个过程并没有想象中简单。
传统细菌培养面临很多困难。复旦大学华山医院抗生素研究所所长王明贵告诉“医学界”，一些细菌如肺炎链球菌很脆弱、培养难度大，需要在培养基里添加血液才可以生长；有些细菌培养样本从患者身上采集出来，如果没有及时接种到培养基，细菌就死掉了；接种后，培养基上长出来的菌也不一定是致病菌，可能是污染菌。
另外王明贵还提到，国内病原诊断的观念较落后，医生遇到感染的患者可能先用了抗菌药，后送标本，这样培养到细菌的可能性更低。
一项针对2014~2016年急诊内科临床细菌分布及耐药性分析的研究显示，急诊由于患者病情危急、流动大、依从差等原因，微生物标本送检率低，急诊医生送检意识不强，以经验性抗菌治疗为主。华西医院检测数据表明，急诊怀疑感染者标本送检率为33.1%，无感染者标本送检率为2.6%。
全国医院感染监测网数据显示，监测医院治疗性使用抗菌药物细菌培养送检率从2012年的 40.16%上升到2016年的46.58%。
卫生部北京医院检验科医生艾效曼告诉“医学界 ”，她觉得自从国家强调抗菌药合理使用之后，医生送检的意识明显提高，尤其是血培养。但受多重因素影响，有时候血样采量可能不合格，导致细菌浓度低。“一个细菌在身体里游走，我们抽取10~20毫升血液可能根本逮不到它。除了采够量之外，还需要在最合适的窗口期采样，例如趁细菌在局部感染部位的时候采样较好，进入血液后发现的概率就低了。”
种种因素制约下，我国目前相关临床标本阳性率较低，约为20%~30%。
艾效曼培养出的细菌【左图为痰培养的培养结果，里面含有金黄色葡萄球菌（同时还有其他细菌），右图为1000倍放大的显微镜下痰标本的革兰染色结果】
让细菌在培养皿里生长繁殖，最后显露真面目的愿望难以实现，那么是否存在其他方法来发现病原体？
近年来，除了PCR快速检测技术发展外，科学家们开始用其他分子生物学的“探测武器”来寻找致病菌。美国著名科学家马丁·布莱泽在《消失的微生物——滥用抗生素引发的健康危机》一书中如此描述这项任务：
“它有点像从一块热带雨林中割出一公顷的森林，丢进一个巨大的搅拌机，然后统计残留的树叶、木材、树根、动物骨头、羽毛、爪子的数量，并通过这些碎片推断出树林里有哪些动植物、以及它们之间的关联。”
同样地，当我们将血液、痰液甚至脑脊液等样本放入二代基因测序的机器中，离心打碎，提取出细菌的核酸片段，与记录在册的基因数据库进行比对后，理论上可以得知细菌的品种。
这种二代基因测序方法（next-generation sequencing，下简称NGS）不依赖细菌培养，死细菌或使用抗生素的样本也可以检测。比起医院微生物实验室识别几百种病原体来说，NGS可以检测上万种病原体。
但是目前这种新技术还游走于“灰色地带”。国内大部分感染科医生遇到疑难杂症，会将样本送至第三方检测机构。
北京化工大学生命科学与技术学院院长童贻刚告诉“医学界”，传统细菌培养、PCR检测和NGS三种方法各有优劣：
对于临床关心的病种或医生高度怀疑的细菌，通过PCR可以进行定量、高灵敏的检测，但它有针对性，一个试剂盒只能检测一种细菌。
NGS属于广谱的检测方法，但价格高达几千元，且灵敏度差，需要在高浓度感染的情况下检测。虽然所有相关的病原体都能检测到，但医生无法直接从中锁定致病菌。
“很多医生做过之后感觉这个结果不是很可靠，跟他的想象不太一致，或者没有太大帮助，最后就慢慢不做了……其中很大原因是第三方机构的信息分析人员与医生之间的沟通不够”，童贻刚说。
复旦大学附属中山医院感染病科主任胡必杰觉得，寻找病原体的过程有点儿像“押宝赌博”，在检测结果出来之前，他和团队往往会凭借以往治疗经验、患者病史、症状、胸部CT和简单几项血液化验来猜测病原体，然后用细菌培养或NGS结果来验证自己的猜想。多年训练下来，胡必杰的“直觉”越来越准，和肉眼不可见的细菌“心有灵犀”。
胡必杰正在询问患者病情/拍摄：从小新，下同
阅片中的胡必杰
像泥鳅一样滑溜，
碳青霉烯耐药的肺炎克雷伯菌太难治了！
如果感染科医生顺利锁定致病菌，那么就可以进入第二个游戏关卡：治疗细菌感染。这是医生和细菌正面交锋的阶段，可谓斗智斗勇。
前北京朝阳医院急诊科主治医师唐建中告诉“医学界”，其中的机制非常“玄妙”：
细菌就像一个个小小的房子：由细胞壁、细胞膜包裹着维持生命运转的细胞器。为了杀灭它们，药物需要破坏细菌的结构和功能。
例如临床最常用的β-内酰胺类药物（包括常见的青霉素类、头孢菌素类及碳青霉烯类药物）及万古霉素、多黏菌素等药物，主要破坏细菌的细胞壁和细胞膜。它们将保护细胞的“外墙砖”或“木板门”一块一块破坏掉，让细菌无法抵御外部的“酷暑严寒”，同时内外的渗透压改变，细菌就会死亡。
还有一些药物可以进入细菌的细胞内，破坏里面的细胞器：例如喹诺酮类的药物主要作用于细菌的DNA螺旋酶，使细菌的DNA合成受阻，影响其繁殖。四环素、大环内酯类等药物作用于核糖体，可以阻断蛋白质的合成。磺胺类药阻止细菌叶酸合成过程，从而发挥抑菌作用。
尽管细菌被药物攻击得伤痕累累，但它们不会善罢甘休。总有一些“天赋禀异”的细胞可以躲过“大清洗”，它们衍生出不同的防御模式，同时把这种技能遗传或赠送给其他细菌。
对于β-内酰胺类药物，细菌会产生破坏其结构的酶，让药物来不及拆家就被缴械了。当药物想要通过孔蛋白进入细菌内部时，细菌会主动将这些孔关闭，刀枪不入。鲍曼不动杆菌的多重耐药就是这样。
如果酶和关闭孔蛋白还是挡不住药物的话，细菌会产生一些外排泵，把药物排出，就像破洞的船，只要水进入的速度赶不上排出的速度，那么船就不会沉没。
除了上述三种技能外，细菌还能产生一些伪装的靶标，吸引药物注意力。这个过程如同空战片里的飞机追逐战，后面的飞机发射导弹后，前面的飞机会扔出很多热源信号弹，来迷惑导弹攻击。
图源：JPIAMR GIFs
虽然细菌耐药的机制听起来很有趣，但实际情况则令医生颇为头大。感染科医生能使用的先进武器开发进展缓慢，二十年来真正上市的新型抗菌药寥寥无几，且价格昂贵。感染科医生的治疗受到掣肘，他们只能选择如抗菌药的联用、增强患者免疫等方法。
为遏制细菌耐药，国家已颁布多项关于抗菌药合理使用的规定。2018年《中国抗菌药物管理和细菌耐药现状报告》显示，2011年以来，全部入网单位中三级综合医院住院患者抗菌药物使用率明显下降。
图源：2018年《中国抗菌药物管理和细菌耐药现状报告》
尽管细菌耐药的上升趋势总体有所缓和，但王明贵在临床上发现一种细菌感染非常难治，且变化多端。
令王明贵气愤不已的细菌叫肺炎克雷伯菌（下简称肺克），它在临床最常见的细菌里排第二，仅次于大肠杆菌，近年来的构成比逐渐升高，且对于王牌药物碳青霉烯的耐药率从3%一路飙升到30%。前些年感染科医生们关注较多的是鲍曼不动杆菌的耐药，近年其临床危害有所下降，肺克则脱颖而出。
图源：王明贵提供，下同
肺克已经进化至2.0版本，科学家们专门为其起了新的名字，叫高耐药+高毒力肺克（hv-CRKP或CR-hvKP，下简称肺克2.0）。
王明贵了解到，肺克2.0会在人体内乱窜，除了会导致最常见的肝脓肿外，还会使患者血流感染，产生眼内炎、脑膜炎。如果患者是血流感染，死亡率可高达50%，这给临床极大挑战。
一般来讲，细菌的演化遵循“有所得、有所失”的规律。细菌如果耐药性高、刀枪不入，外部营养也不易进入，因此往往进入休眠状态，毒力较弱。
但肺克2.0却剑走偏锋，它不仅耐药，且毒力强。因为高毒或高耐的肺克会互相交换质粒，把自己的优势赠送给对方，这样它们就共同获得了双倍能力。
此外，肺克2.0异常狡猾，会出现克隆交替，在敏感和耐药之间来回切换。“这种肺克像泥鳅一样滑溜，很难抓住。你想杀灭它，它总能把最恶心的一面显示给你”，王明贵愤愤然。
一位来自北京的检验科医生也注意到了这一点，“近些年我们医院鲍曼不动杆菌、铜绿假单细胞菌等的耐药率慢慢下降，但部分肠杆菌科细菌如肺克的耐药性在上升，这对经验治疗、感控都提出新的挑战，控制不好对整体的环境来说可能是个威胁。”
“感染患者一入院，感染科医生就有操不完的心：是否细菌感染？能否送培养？需要用什么药？体温是否下降？是否需要请会诊？药物有没有不良反应？疗程要多久？……这些都是要考虑的”，王明贵说。
王明贵觉得，细菌真菌感染的治疗是医疗界里最烧脑的工种之一，有时候在下班路上或回到家里，会突然想起查房时遗漏了某个细节，需要打电话请值班医生再帮忙处理。
“要拥有猎犬一样的敏锐嗅觉、猫头鹰的深邃眼力、福尔摩斯的缜密思维，从而练就出强大的第六感”。感染科医生们如此在微观的细菌真菌世界里探索，治愈患者疾病。
资料来源：
1.中疾控：耐多药肺结核知识你知道有多少？
http://www.chinacdc.cn/gstb/201711/t20171112_154854.htm
2.Zhang, C., et al. "The professional status of infectious disease physicians in China: a nationwide cross-sectional survey." Clinical Microbiology and Infection 24.1 (2018): 82-e5.
3.消失的微生物——滥用抗生素引发的健康危机.马丁·布莱泽.湖南科学技术出版社
4.为什么抗生素能杀死细菌却不能对抗病毒？https://www.virosin.org/news/news_cn/PT170401000006HeKhN.htm
5.2018年《中国抗菌药物管理和细菌耐药现状报告》
6. 我国临床微生物实验室现状与分级诊疗下实验室的能力建设重点https://www.ddm360.com/article/detail/1231
7. 赵晨. 2014-2016 年急诊内科临床细菌分布及耐药性分析[D]. 吉林大学, 2018.
来源：医学界
作者：从小新
审稿：田栋梁
校对：臧恒佳
原标题：《医生们被逼成了福尔摩斯！医院里的耐药菌难题》
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