我们该如何阻止抗生素耐药性

(图片来源: Getty Images) Image copyright Getty Images

"世界正在走向后抗生素时代,普普通通的感染将再次可以致人于死地。当前的趋势如果持续下去,复杂的干预,如器管移植、更换关节、癌症化疗、早产儿康护,将会变得越发困难,甚至太过危险。这甚至可能会导致一如我们所知的现代医学的终结。"

这是世界卫生组织总干事陈冯富珍博士在去年4月联合国大会上的讲话。陈冯富珍博士想要告诫人们当今被很多人认为是全球卫生面临的最大威胁之一:即越来越普遍的感染对抗生素治疗没有反应的问题。

这好像有点危言耸听,但事实却可能是还不够危言耸听。

世界上的抗生素功效在快速衰减,我们用以治疗感染的药物越来越不起作用。如果这个速度持续下去而得不到干预,我们可能会发现没有一种抗生素可以治疗任何类型的细菌感染。

"这可能真的如我们所知那样会改变我们的生活",美国埃默里大学(Emory University)抗生素耐药性中心主任大卫·维斯博士(Dr David Weiss)说。"想一想回到那样一个时代,一个小小的事故如擦伤就可能导致死亡。"那将是一个完全抗生素耐药性的世界可能出现的结局。

Image copyright Getty Images
Image caption 过量使用处方药物和抗生素依赖文化是导致我们今天所面临的处境的原因(图片来源: Getty Images)

不过,也有一个好消息:我们不太可能以这样的速度继续下去。世界意识到了这个问题,许多组织、政府和忧心忡忡的公民正努力避免出现最坏的情况。

坏消息是,这个问题极其复杂而广布。而且,鉴于细菌的本质和它们的作用以及我们已经造成的破坏,世界将永远不可能彻底免于耐药性。

什么是耐药性?

比方说你感染了葡萄球菌。过去很容易用青霉素治疗。但是今天,很有可能你的葡萄球菌感染实际上是(MRSA ),这是一种对抗生素的耐药结果(目前只有10%的葡萄球菌感染不是MRSA),青霉素对它不起作用。事实上,有研究表明,在每100个人中就有两个人携带有耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

耐药性是这样演化的:像人类一样,细菌也有DNA。正如在人类那样,DNA可以通过变异或改变以应对来自外部世界的输入。

因此,当人类使用抗生素来杀死细菌时,在某些情况下,这些细菌可以通过自发变异基因来进行应对,这将改变它们的结构使得抗生素无法杀死它们。然后,该细菌可以通过简单的交配(技术上称为"共轭")将这些基因传递给其它细菌,而这些具有耐药性的细菌可以从一种生物传播到另一种生物。

其中最棘手的部分是细菌可以在细菌种群中彼此分享这些基因,这样,它们甚至可以不必基因相似就能传递耐药性。由于体内充满了数以万亿计的不同类型的细菌,人类和动物又可以互相传递这些具有抗药性的细菌。此外,在所有这些问题中,最关键的是我们可以在自己的身体内部让那些具有耐药性的细菌彼此传播。因此,即便一个人或动物在生命中只接触过一次抗生素,它们也可能包含有容易传播的变异细菌。

细菌可不在意政治边界或移民政策。研究人员甚至在立陶宛和阿根廷的海鸥的尾部发现了耐药性细菌。

最重要的一点是,细菌的耐药性本质上是一个数字游戏:人们越试图用抗生素杀死细菌,使用的抗生素种类就越多,而细菌就有越多的机会产生新基因来抵抗这些抗生素。人们使用的越少,细菌产生并分享抗药性的机会就越少。

问题有多严重?

这个问题很难说清楚,但是,美国疾病控制与预防中心(CDC)估计,仅在美国每年就有大约23,000人死于抗生素耐药性感染。例如,他们估计对治疗梭状芽胞杆菌的抗生素的耐药性每年在美国造成近50万人感染,导致大约15,000人死亡。美国传染病学会(Infectious Diseases Society of America)政策和政府关系发言人阿曼达·耶泽克(Amanda Jezek)认为,总死亡人数只是一个保守估计事实可能更高。美国传染病学会是一个代表美国众多传染病医生和科学家的组织。

与此同时,2015年发表在《自然》杂志上的一项研究发现,2000年至2010年间,全球抗生素消费量增长了30%。

Image copyright Getty Images
Image caption 专家们警告,一个完全抗生素耐药性的世界可能会改变我们所知道的生活方式,使得小小病痛可就会危及生命(图片来源: Getty Images)

世界卫生组织估计,全世界仅肺结核病人中就有大约48万人感染有这种耐药菌株。2014年,他们估计有3.3%的结核病新发病例对多种药物有抗药性,而在复发病例中,20%具有耐药性。他们还追踪了用于治疗大肠杆菌、尿路感染、艾滋病毒、淋病、疟疾、肺炎和葡萄球菌感染(其耐药性叫法是MRSA,即耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)的药物的抗药性(有些很常见,有些不那么常见)。

根据英国公共卫生部(Public Health England)的报告,"英国政府认为抗生素耐药性造成的威胁与流感大流行和大洪水一样严重。"如果任其发展,到2050年抗生素耐药性将可能导致全世界1,000万人死亡、损失达66万亿英镑。

我们是如何发展到这一步的?

答案显而易见,是因为人类过度使用抗生素。

不仅医生在过去几十年间为任何要求开抗生素的病人(不管他们是否需要)开处抗生素,一些国家仍然认把抗生素列为非处方药品,可以像安乃定(Anadin)或泰诺林(Tylenol)那样随意购买。世界卫生组织抗菌素项目负责人马克·斯普林格博士(Dr Marc Sprenger)说,欧洲大部分地区使用抗生素的概率是瑞典或荷兰的三倍(这两国只是偶尔使用抗生素)。"这与越来越多的人生病无关。这是一种文化现象",他说。

其中,最重要的是,几十年来,世界各地的农业活动给牲畜和粮食生产动物喂了大量抗生素,不仅是为了减少感染,还是一种增加产量的方法。此外,虽然人类不摄取这些抗生素,他们却真正地在摄取和接触这些停留于动物体内的细菌。因此,如果这些动物携带有耐药性细菌,你也可能一样有。

直至最近,美国的抗生素药物还在抗生素标签上将动物生长情况列为一项使用指标,农民不需要处方就可以获得。这是个什么样的问题?就在去年11月,在中国的猪身上发现了一种粘杆菌素耐药性大肠杆菌,所有其它抗生素都对它没有疗效。粘杆菌素是一种迫不得已才使用的抗生素,仅美国在最极端的人感染病例中使用过。在不到6个月的时间里,美国疾病控制和预防中心(CDC)就在宾夕法尼亚州的一个病人身上发现了这种大肠杆菌。

那么为什么不开发出细菌无法抵抗的新抗生素呢?一家制药公司研发并销售一种新的抗生素需要几十年时间。"你希望有新的抗生素来治疗有耐药性细菌的感染,但如果你看一下新抗生素药物上市的时间表,已经有将近30年的空档了,"施普伦格(Sprenger)说。

这是因为开发任何一种新药都极其昂贵,而抗生素巨大投资带来的潜在利润却比较低。根据施普伦格(Sprenger)的说法,"没有法律手段禁止使用一种新抗生素。"这就意味着一旦某种新抗生素上市,就无法阻止全世界过度使用它。他说,按目前的使用水平,一种新的抗生素在市场上只有两年的使用期,然后细菌就会对其产生耐药性。

我们如何才能摆脱这种困局?

首先,全世界都需要参与进来。两年前这种情形发生过,当时,世界卫生组织成员国同意参与一项全球行动计划。那时,抗生素耐药性问题已经预警几十年了。行动计划给出了所有国家都可以参与的减少耐药性问题的系列解决方案和最佳实践。"那是有历史意义的一刻,",施普伦格(Sprenger)说。在那之前,在绝大多数地方,积极讨论如何减少耐药性的只有那些医学界人士。"全世界95%的人口现在生活在制定了国家行动计划的国家里。所有这些国家都增加了在教育、培训和预防控制方面的活动。"

去年,联合国在联合国大会上就这个问题进行了讨论。在历史上,仅有4次就某一卫生问题在联合国大会进行讨论。就在今年5月,20国集团领导人签署了一份包括应对抗生素耐药性在内的全球卫生宣言。这绝对是一个全世界领导人都在严肃对待的重大挑战。

Image copyright Getty Images
Image caption 近年来,全世界抗生素消费量急剧上升:研究发现,2000年至2010年间,全球抗生素消量增长了30%(图片来源: Getty Images)

世界卫生组织的大部分行动计划侧重于医院管理和监督。美国疾病控制和预防中心(CDC)正在与美国的医院紧密合作,为安全合理开处抗生素药方进行指导和教育。"我们已经取得一些进展,"美国疾病控制和预防中心的流行病学家凯瑟琳·弗莱姆林·达特拉博士(Dr Katherine Fleming-Dutra)说,"在过去几十年里,我们看到美国儿童处方中抗生素在减少,但是,成人方面的进步却比较有限。成人使用抗生素的比例相对稳定。"

一旦医院和医师开始减少处方,下一步就是改变农业方面的规章制度。

十年前,欧盟开始禁止使用抗生素作为助长剂。就在今年1月,美国食品药品监督管理局(US Food And Drug Administration)在药品标签中取消"按规定使用抗生素促进生长"这一标签。美国食品药品监督管理局(FDA)兽医中心科学政策副主任威廉·弗林博士(Dr William Flynn)说:"人们真正认识到,这是农民需要认真对待和回应的事情。他们与我们合作寻找可以使其发挥作用的方法,我们深受鼓舞。"

其它国家也需要跟进。中国近期也出现了抗生素耐药性问题。

应对耐药性问题的一个最重要的步骤是追踪。美国疾病控制与预防中心建立了一个名为国家抗菌监测系统(NARMS)的体系。"监测抗生素耐药性细菌是我们的重要任务之一,"疾病控制与预防中心抗菌素耐药性办公室副主任珍·帕特尔博士(Dr Jean Patel)说:"我们这样做是为了监测感染的影响,同时确定我们所看到的耐药性类型。这有助于我们制定最佳预防耐药性的方案。"

美国疾病控制与预防中心资助美国各地的卫生部门(并与世界各地实验室相配合)维护一个有关抗生素耐药性细菌数据和样本的网络。帕特尔说:"我们可以用它估算全国感染率,了解细菌如何变化、测试新药物对细菌的作用,我们还利用了我们通过该网络收集的细菌来推动疫苗开发。"不过,需要强调的是,由于美国总统唐纳德·特朗普(Donald Trump)提议的预算建议将美国疾病控制与预防中心的预算削减17%(或12亿美元),该项目的持续成功将面临危险。

不过,人们也在尝试一些非传统方法。位于佐治亚州亚特兰大市的埃默里大学(Emory University)建立了一个特殊的抗生素耐药性中心,其主要目标之一是利用全国监测系统收集的变异细菌和他们自己诊所的医生进行诊断测试,进而找出耐药性细菌。

"我们的目标是让科学家、临床医生和流行病学家共同努力解决这个问题。这是以前没有过的事情。科学家和临床医生所做的事情是不同的,"中心主任大卫·维斯(David Weiss)说。"我不是一个医生。我需要从临床医生那里了解很多他们在前线看到的东西,帮助引导我们的研究尽可能切中要害。"

Image copyright Getty Images
Image caption 动物也会产生抗生素耐药性,这就意味着它们也能够将其身上的耐药性细菌传递给你(图片来源: Getty Images)

广泛协作的办法可能会奏效。去年,英国国民卫生保健组织(National Health Service of England)宣布,2015年抗生素处方比2014年减少了5.3%。英国公共卫生部(Public Health England)则表示,更负责任的处方是关键。公共卫生部说,它在2015年就建议英国国民卫生保健组织制定更好的实践措施,将处方量从2013年的水平消减10%至2014年的水平。

最后,需要有激励机制鼓励人们开发新的抗生素。

美国国立卫生研究院(US National Institute of Health)和生物医学高级研究与发展管理局(Biomedical Advanced Research and Development Authority)已经建立了一种名为CARB-X的生物制药加速器。该基金正在划拨4800万美元用于支持抗生素药物开发项目。美国传染病协会(IDSA)说:"他们在开发最早期就与各公司合作,为他们提供资金和技术支持,直至他们有可以做临床试验的产品。"与此同时,美国传染病协会(IDSA)也正在努力制定法律,为临床试验提供资金,使公司能够避免这些高昂的成本,并有机会从新抗生素中获利。

随着所有这些项目协同开展,世界各地也正在进行类似的努力,人类最终解决这个问题的希望很大。然而,"我们真正能做到的只是减缓耐药性的发展,而无法彻底制止它。"阿曼达·耶泽克说,"即使合理使用抗生素也会促使耐药性发展。"

这就意味着挑战将永远是巨大的。只要有人类而人类携带和传播疾病(而人类确实会),整个世界就将不得不继续与耐药性进行斗争。

请访问 BBC Future 阅读 英文原文

更多有关此项报道的内容