快报 | 中国耐多药结核病患者抗结核药物最低抑菌浓度值与治疗结果和临床特征的相关性研究

作者：唐勤，柯荟，孙雯雯，张少俊，范琳

作者单位：同济大学医学院附属上海肺科医院/结核病临床研究中心/上海市结核病临床研究中心/上海市结核病重点实验室，上海，200433

通讯作者：范琳，Email: fanlinsj@163.com

研究背景

结核病 (TB)仍然是威胁全球公共卫生的主要传染病之一。耐药结核分枝杆菌的传播加剧了结核病控制的挑战。根据最新的世界卫生组织的报告，2020 年全球结核病新发病例估计为 990 万，HIV阴性死亡人数达 130 万。

耐多药结核病（MDR -TB）是指肺结核患者感染的MTB 分离株体外药敏提示至少对异烟肼(H)和利福平(R)耐药，2018 年全球平均治疗成功率为 59%，不同地区、不同条件下的MDR-TB的治疗成功率存在差异。为 MDR/RR-TB 患者制定有效的治疗方案是获得良好治疗结局的关键因素。

一项研究表明耐多药结核病治疗效果不佳的预测因素有耐二线药物、年龄、社会或经济地位等，其中耐药仍然是最重要的因素之一。

因此，准确的药敏试验（DST）为耐药患者制定有效的治疗方案至关重要。然而，MDR/RR-TB 患者的药物耐药水平与患者治疗转归的相关性仍然不十分明确。

DST方法通常包括传统的基于液体或固体培养方法（LJ或BACTEC MGIT系统）的DST作为表型方法和基于PCR和杂交技术作为基因型方法的分子DST（比如Xpert MTB/RIF、分子线性探针杂交等）。

表型法耗时、准确，至少可以检测10种药物，而基因型法快速准确但只能检测R（如Xpert MTB/RIF）或同时检测H和R，以及两个二线耐药（例如分子线性探针杂交）。

因此，这两种方法都有优点和缺点。然而，MIC 培养和药敏试验已应用于临床，可以提供有关每种药物耐药水平的更详细信息，每种药物的 MIC 值可能在不同的耐多药结核病患者中有所不同。MIC DST以>1μg/mL 的最低抑菌浓度 (MIC) 作为临界值，评估 H耐药性的水平的高低，很大程度影响抗结核病治疗方案的制定。

MIC DST 方法可以在 DST 和 MIC 测定期间提供被检测药物的常规临界值。然而，有研究报道对于吡嗪酰胺（Z）敏感菌株，其 MIC值的降低与患者的痰培养阴转率和治疗转归却无明显的相关性。

除了 Z，每种药物的 MIC 值与治疗结果的相关性仍然不十分清楚。

本研究设计为回顾性分析，随访跟踪耐多药/耐药结核病患者的治疗记录，并尝试寻找MDR/RR-TB患者的药敏MIC值与其治疗转归之间的相关性，可能会找到一些线索来指导未来抗结核方案的制定，以达到MDR/RR-TB患者的最佳治疗效果。

研究设计

在上海市肺科医院回顾性入组2018 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日期间确诊为 MDR/RR-肺结核的患者，这是一家在中国东部的主要收治浙江、安徽、江苏、江西省和上海市等四省一市患者的肺病专科医院。使用美国赛默飞公司生产的MYCOTB系统，采用的微量肉汤稀释法，通过一次检测即可获得12种一、二线抗结核药物的药敏结果，同时又可得到该菌的MIC。

纳入标准如下：经 MIC DST 和Xpert MTB/RIF 的 MTB 培养证实被诊断为 MDR-TB/RR 且 HIV 阴性的患者，如果 DST 结果不符合临床，则重复其他呼吸道样本进行DST 。

排除标准如下：HIV感染者；感染非结核分枝杆菌 (NTM) 的患者；或在开始治疗后转至其他医院的患者。患者在接受治疗前进行了MIC DST，并在整个治疗过程中每3个月进行一次培养。

患者经上海市疾控中心组织专家组会诊后在医院接受化疗，并在就近县级疾控中心接受管理。记录临床特征、MIC DST结果，跟踪治疗结果。所有参加研究的患者均随访至停药后一年。

根据WHO指南，耐多药结核病是指 MTB DST 培养至少对异烟肼（H）和利福平（R）耐药的患者，XDR-TB 是指 MTB DST 培养至少对 H 和 R 耐药且对氟喹诺酮类药物耐药的患者（ FQs) 或任何二线注射剂（阿米卡星、卡那霉素或卷曲霉素）。

RR-TB是指MTB DST培养对R耐药的患者，RR-TB应包括MDR-TB和XDR-TB。

初治MDR/RR-TB是指既往没有抗结核治疗史或既往治疗史不到1个月的患者。复治MDR/RR-TB是指既往抗结核病治疗1个月以上的患者，包括有1次治疗史和1次以上治疗史的患者。

1次治疗史是指一次药物敏感结核病治疗失败或复发，1次以上治疗史是指复治患者有一次以上结核病治疗史且最近一次治疗失败或复发。

所有纳入的 MDR/RR-TB 患者接受了治疗方案均符合 2020 年WHO 指南原则和 2019 年中国指南。所有病例均给予总疗程为18-20个月的长期方案，其中包括含有注射剂的方案或如果注射剂耐药则全口服方案。

根据 WHO指南评估耐多药结核病的治疗结果。治疗结果分为“治愈”、 “完成治疗”、“失败”、“失访”和“死亡”。

使用SPSS 18.0 (IBM Corp, Armonk, NY, USA) 和 GraphPad Prism (9.0) 进行统计分析。比较初治组和复治组患者以及不同治疗史复治患者的MIC值的基线数据。

分类变量用频率和百分比描述，并使用卡方检验或 Fisher 精确检验进行比较。连续变量用中位数和四分位数描述。当数据呈正态分布时，使用t检验比较连续变量的平均值，否则使用Mann-Whitney检验。

卡方分析用于比较治疗结果，包括成功和失败或死亡。如果P 值小于 0.05，则认为差异有统计学意义。

研究结果

1. 患者特征

入组322例确诊为MDR/RR-TB的病例，排除46例，包括5例治疗记录不全，32例因转院排除，9例患者培养MIC值结果缺失。最终纳入276例MDR/RR-肺结核患者，年龄41.6岁（11～84岁），其中男性188例（68.1%），女性88例（31.9%）。入组患者治疗成功220例，治疗失败48例，死亡1例，失访7例。

总体治疗成功率为79.7%（220/276），初治患者成功率为93.9%（92/98），明显高于复治患者的71.9%（128/178），P =0.000（χ2= 18.58）。276 例患者的耐药类型、并发症、影像学特征、治疗转归等临床特征如表1所示。

Table1 Clinical Characteristics in All Included Patients with MDR/RR-TB（n=276）

2.初治和复治耐多药结核病患者抗结核药物MIC比较

在纳入研究的276例病例中，初治和复治耐多药结核病患者的部分药物MIC值存在差异。

初治患者H的MIC值（3.1±2.4）,显著低于复治患者（5.5±6.8），P 为0.0012；初治患者Cs的MIC值（11.9±8.5）低于复治患者（19.5±38.2），但差异无统计学意义（P =0.5）；初治患者和复治患者的乙胺丁醇（E） MIC 值相似（P  为 0.7）；初治患者乙硫异烟胺（ Eto ）的MIC值（3.2±7.9）显著低于复治患者（13.0±23.7），P 为0.0001；Mfx的MIC值在初治患者（2.0±3.3）显着低于复治患者（4.9±5.1），P 为0.0002；初治患者PAS的MIC值（3.6±18.1）低于复治患者（9.4±29.2），但差异无统计学意义（p=0.08）。

综上所述， H、Mfx、Eto在初治患者中的MIC值低于复治患者，而Cs、E、PAS在两组中的MIC值相似，见图2（A-F）和表2。

Figure 2 The differences in MIC values of drugs between newly treated patients and retreated patients with MDR/RR-TB. (A) MIC values of isoniazid (H) between twogroups; (B) MIC values of cycloserine (C) between two groups; (C) MIC values of ethambutol (E) between two groups; (D) MIC values of ethionamide (Eto) between twogroups; (E) MIC values of moxifloxacin (Mfx) between two groups; (F) MIC values of p-aminosalicylic acid (PAS) between two groups. **P<0.005; ***P <0.001

Table 2 Average MIC Value (Mean ± SD) Between Newly Treated and Retreated MDR-TB/RR-TB

Note: *The difference was statistically significant (P<0.05)

3.不同治疗史的复治耐多药结核病患者抗结核药物MIC比较

 在178例患者中，H、Eto 、Mfx的MIC值在有1次治疗史的患者与有1次以上治疗史的患者之间存在差异，而Cs和PAS的MIC值在两组间无统计学差异，更具体地说，有1次治疗史的复治患者H的MIC（3.5±2.6）低于1次治疗以上的复治患者（4.5±3.7），P为0.38；在178例复治患者中，有1次治疗史的患者Eto MIC值（9.2±21.6）同样低于大于1次治疗史的患者（21.2±33.0），P 为0.0008；有1次治疗史的患者Mfx MIC值（2.0±3.3）显著低于有1次以上治疗史的患者（4.4±5.2），P 为0.0002；有一次治疗史的患者Cs和PAS的MIC值似乎低于有一次以上治疗史的患者，但无统计学意义（P分别为0.1、0.2）。

参见图 3 (A-E)中的数据。

Figure 3 The differences in MIC values of drugs between retreated patients having one time of treatment history and patients having more than one-time treatment history with MDR/RR-TB. (A) MIC values of H between two groups; (B) MIC values of Eto between two groups; (C) MIC values of Mfx between two groups; (D) MIC values of PAS between two groups; (E) MIC values of Cs between two groups.*P<0.05; **P<0.005; ***P<0.001

4. FQs、注射剂与Eto 、异烟肼MIC的相关性比较

为进一步验证部分相关性密切的药物之间MIC值可能存在相关性，我们对FQs、注射剂、 Eto和H之间的MIC进行了相关性分析。结果表明，异烟肼与Eto MIC呈中度正相关。

Pearson的r值为0.34，P< 0.0001；卡那霉素(Km)与阿米卡星（Ak）MIC呈强正相关，Pearson r值为0.95，P<0.0001；莫西沙星MIC值与氧氟沙星呈强正相关，Pearson r值为0.88，P<0.0001，说明部分对H耐药的菌株对Eto耐药的可能性很小，而对Mfx或Ak耐药的菌株大部分对Ofx或Ka耐药的可能性很大。

当只有部分药物的药敏试验结果时，这些结果可以为指导制定方案提供有益的提示。见图4(AC)。

Figure 4 The correlations of MIC values between two drugs. (A) The correlation of MIC values of H and Eto; (B) is the correlation of MIC value of Amikacin (Ak) and Kanamycin (Ka); C is the correlation of Mfx and Ofloxacin (Ofx).

5.耐多药结核病患者治疗结果与药物MIC值的相关性

除治疗期间失访7例外，治疗成功220例（79.7%），治疗失败或死亡49例（18.4%）。为了阐明每种药物的MIC值与治疗结果的相关性，对治疗成功或失败和死亡的患者进行了分析。结果显示，环丝氨酸（Cs）MIC 从小于 8μg/ml到大于 32 μg/ml 的患者治疗结局无统计学差异；Eto MIC 从小于 5 μg/ml 到大于 40  μg/ml的患者无论治疗成功、失败或死亡，治疗结果均无显着差异，而Mfx MIC小于 1 μg/ml 的患者与Mfx MIC 大于 1 μg /ml的患者相比成功率更高， Mfx MIC 值增加超过 1 μg/ml 时，不同Mfx MIC患者的治疗结果无明显差异。

Mfx MIC值在1≤MIC≤4和≥8 μg/ml 的患者比Mfx MIC <1 μg / ml 的患者的不良治疗结果发生率更高。

除上述患者外，H MIC 值为1μg<MIC≤4 μg="" ml="" <="" span="">的患者预后较差，H MIC <0.25 μg / ml 的患者预后较差。数据如表3所示。

Table 3 The Correlations of MIC Value with Treatment Outcome

Note: *The difference was statistically signifcantly (P<0.05). #means the variate compared by the other variates listed below

研究结论及意义

本研究通过对MDR-TB患者的分离菌株进行MIC检测，分析MIC在不同类型MDR/RR-TB包括初治/复治，不同类型复治，不同药物之间MIC的相关性，相关药物的MIC结果与治疗转归之间的关系。发现一些药物如H、 Eto 、 Mfx的 MIC 值在初治 MDR/RR-TB 和具有简单治疗史的复治患者中较低，FQs 和 H 耐药水平会影响患者的治疗结果，而 Cs 和Eto等其他药物则没有明显的相关性。

本研究探索耐多药结核病患者的耐药程度与治疗结果和临床特征的相关性，为制定更好的治疗方案从而获得最佳结果具有重要意义。

编辑：于菲

审校：范永德

《中国防痨杂志》期刊社