折點是現代微生物學實驗中的一個重要部分,我們用它來定義菌株對抗菌藥物的敏感性和耐藥性。根據試驗方法的不同,折點可以用濃度( mg/L或ug/ml)或抑菌圈直徑(mm) 來表示。
通常情況下,所有的藥敏試驗均需要折點(或稱為解釋標準)來將實驗結果解釋為敏感、中介或耐藥并報告給廣大的臨床醫生。
部分經驗豐富的醫生可能不要折點而要MIC 值和抗菌藥物的藥效學參數以優化抗菌藥物的種類和劑量。然而,鑒于臨床微生物實驗室接受的標本數量以及實驗室所服務的臨床醫生的水平差異,藥敏結果的分類解釋是實用且更易被大部分臨床醫生所接受的。
“折點”這個名詞在文獻中有多種解釋。第1種解釋是指用于區分野生株菌群和獲得性或選擇性耐藥菌群的MIC 值(“野生型折點”,有時也稱為微生物學折點)。這種折點的數據來源是中至大樣本量并足以描述野生株菌群的體外MIC 數據。野生型菌株指不攜帶任何針對測試藥物或與測試藥物有相同作用機制的藥物的獲得性或選擇性耐藥的菌株。
第2種折點稱之為臨床折點,他用于區分預后良好的感染病原菌和治療失敗的感染病原菌。這種折點來源于感染患者的前瞻性臨床研究,通過比較不同MIC病原菌的臨床預后得出。
第3種折點是通過藥效學理論和能預測藥物體內活性的藥效學參數計算出的藥物濃度,這稱為藥代動力學/藥效學折點(PK/PD折點),此數據來源于動物模型并通過數學或統計學方法推廣至人體。
目前,為了防止“折點”的不同含義混淆,歐洲藥敏試驗聯合委員會( Europe an Committee onAntimicrobial Susceptibility Testing ,EUCAST)用一個新的名詞“流行病學( 或野生型) 臨界值”代替了“微生物學折點”這個名詞。目前,“臨界值”更廣泛地用于描述3種不同含義的折點(如野生型臨界值、PK/PD臨界值和臨床臨界值),而折點這個名詞則用于臨床實驗室的最終報告。
設定折點的機構
設定折點的過程在不同的藥敏方法中差異較大。而這些方法的描述文件中常常沒有明示這個過程。對于那些給定了折點但是沒有解釋折點如何設定的方法,我們可以認為敏感、中介和耐藥的分類是根據野生型臨界值劃分的。
只有2個國際性的標準設定組織,即美國臨床與實驗室標準化研究所( CLSI, 以前稱為NCCLS)和歐洲藥敏試驗聯合委員會(EUCAST)公布了用于折點設定的數據來源和數據使用指南。表1比較了CLSI 和EUCAST 藥敏方法和折點設定所需參數。美國食品藥品監督管理局也設定折點,統一不同的折點將是未來的目標。
設定折點所需要的數據
折點設定機構需要獲得一系列的數據來定義折點,這些數據包括體外的微生物學數據、動物和人體的藥代動力學/藥效學數據以及臨床/細菌學預后數據。沒有哪個單獨的數據能夠提供決策所需的所有信息。
以下4 種數據是設定正確的折點所必須的:
①MIC分布和野生菌株的cutoff 值;
②體外耐藥標志,包括表型和基因型;
③來自于動物模型和人體研究的PK/PD 數據;
④來源于恰當的臨床研究和病原菌MIC的臨床和細菌學預后數據。若要建立紙片法直徑折點,我們需要建立抑菌圈直徑和MIC之間的線性關系。
使用這些數據最重要且最困難的地方在于針對不同病原菌和相應的感染癥類型和嚴重程度,如何在多種數據中取得最佳平衡。目前,沒有公式來計算在特定的情況下,哪種數據更加重要。實際上,最終的決定是通過標準制訂委員會的共同商議實現的。
這種做法其實不易調和,因為不同的學者基于所掌握知識的廣度和深度差異會對不同類型數據權衡不一,因此,有必要要求所有折點設定委員會的成員需同時掌握上述4種數據。因為感染可以發生在身體的不同部位,理論上應對每種感染類型設定相應的折點,如血流感染、蜂窩織炎、腦膜炎、下尿路感染、骨髓炎、肺炎等。
但這將會極大地增加折點設定的復雜性,因此,幾乎所有的方法都僅選擇了一套折點或當感染部位藥物濃度有較大差異時偶爾選擇其他的修訂折點,如尿路感染或腦膜炎。一般來說,血流感染被認為是最常見的復雜感染類型,因此,血中藥物的PK參數被用于設定折點。
MIC 分布和野生型臨界值
建立菌株—抗菌藥物組合的MIC分布是設立折點的第一步。可以用肉湯或瓊脂稀釋法測定藥物的MIC并作出MIC分布直方圖,見圖1。直方圖可以直觀地顯示出是否有野生型菌株或MIC 異常升高的菌株。
圖1氨芐西林對大腸埃希菌的MIC分布EUCAST已經公布了很多菌株--藥物組合的野生型MIC分布直方圖,可以在網站www.eucast.org中獲得,這些數據均來源于大樣本量的國內或國際研究。折點一般不能放置于野生型MIC范圍內,這是為了防止某些不攜帶耐藥機制的菌株歸入耐藥區間。COWT:野生菌與耐藥菌MIC的臨界值。
表型和基因型耐藥標志物
除了MIC外,菌株還經常通過其他方法來檢測耐藥機制。這些方法包括表型試驗和基因型試驗。如果簡單而特異的表型試驗(除了測定MIC) 或基因型試驗可以檢測出獲得性耐藥,那么這些試驗可用于驗證野生型臨界值。
那些MIC位于野生型臨界值附近的菌株需用這些特異的表型或基因型試驗來檢測相關性。如果必要的話,野生型折點需根據耐藥機制進行一定的調整。
PK/ PD 參數
藥代動力學( pharmaco kinet ics,PK)和藥效動力學( pharmacody namics, PD)是藥理學的兩個重要組成部分。PK為藥物在體內的吸收、分布、代謝與排泄;而PD則為藥物劑量對藥效的影響以及藥物對臨床疾病的效果。PK/ PD主要參數有:T > MIC、Cmax/ MIC、AUC/ MIC( AUIC) ,見圖2。
Ⅰ. T> MIC: 指給藥后, 血藥濃度高于MIC 的持續時間。通常以占1 個給藥區間的百分比表示。
Ⅱ. Cmax/ MIC: 抗菌藥物血藥峰濃度和MIC的比值。
Ⅲ. AUIC: 指血藥濃度—時間曲線圖中, 24 hAUC 與MIC 的比值。
抗菌藥物PK/PD 研究將藥物動力學與體外藥效動力學參數綜合,依據抗菌作用與血藥濃度或作用時間的相關性,大致可將其分為濃度依賴性、時間依賴性( PAE 較短) 、時間依賴性( PAE 較長)3類,該分類為不同藥物給藥方案優化提供了重要的理論意義,見表。
臨床研究數據
一些組織將大量精力放在前瞻性的臨床研究中以設定折點。這類研究的優點是抗生素種類使用最小化從而可以獨立研究單種抗生素的作用。但缺點是: