“細(xì)菌想要存活，人類也是如此——二者都想要保護(hù)自己、而免受對(duì)方侵害，這是一場沒有休止的競賽。”-西交利物浦大學(xué)抗生素領(lǐng)域?qū)W者張潛博士
假如你在切洋蔥的時(shí)候劃破了手，或許你會(huì)貼上一張創(chuàng)可貼，一個(gè)小小的傷口并不會(huì)引起我們的重視。
【資料圖】
第二天，傷口出現(xiàn)了感染的跡象——腫脹、微微化膿。但沒關(guān)系，你只需要去找醫(yī)生開些抗生素，就不會(huì)有大問題，甚至下周的時(shí)候你可能連發(fā)生過這件事都想不起來。
但是如果藥不管用怎么辦？如果引發(fā)感染的細(xì)菌對(duì)抗生素有耐藥性，又超出了身體的自然防御能力，接下來會(huì)發(fā)生什么呢？
耐藥性細(xì)菌導(dǎo)致的死亡數(shù)量每年都在增加，世界衛(wèi)生組織將其列為“全球健康的最大威脅之一”。而不幸的是，抗生素的開發(fā)速度落后于細(xì)菌耐藥性的發(fā)展，且難以追趕。我們現(xiàn)在使用的大多數(shù)抗生素都是五十多年前發(fā)明的。
為什么抗生素的研發(fā)停滯不前？抗生素開發(fā)的前景如何？耐藥細(xì)菌導(dǎo)致的死亡不斷攀升，背后原因何在？我們是否注定要進(jìn)入“后抗生素時(shí)代”，哪怕常見感染或小傷口都能危及生命？
我們將通過這篇文章試圖解答上述問題，并闡明為什么我們要在生存競賽中與細(xì)菌正面交鋒。
什么是抗生素？它們的作用機(jī)制是什么？
抗生素是能抑制、殺死細(xì)菌的化學(xué)物質(zhì)，并且能夠治療感染。
目前使用的抗生素有多種作用機(jī)制。有些破壞了細(xì)菌的外部保護(hù)層，從而殺死細(xì)菌；還有的通過阻斷細(xì)菌賴以生存的重要環(huán)節(jié)從而抑制細(xì)菌的作用方式。
有的細(xì)菌外部有膜包覆，如革蘭氏陰性菌，使得抗生素很難進(jìn)入細(xì)胞（下圖）。因此一些藥物無法進(jìn)入細(xì)菌干預(yù)細(xì)菌的生長或繁殖，使得抗生素失效。革蘭氏陰性菌引發(fā)了大多數(shù)抗生素耐藥性導(dǎo)致的死亡。
革蘭氏陰性菌的外膜能阻隔目前使用的很多數(shù)抗生素，使其對(duì)該細(xì)菌失效。20多年來，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)任何幫助抗生素避開該外膜的新機(jī)制。
有時(shí)，在針對(duì)頑固細(xì)菌的聯(lián)合療法中，會(huì)使用兩種及以上的抗生素。這類方法在敗血癥和肺結(jié)核的治療中很常見。
聯(lián)合用藥能夠降低產(chǎn)生耐藥性的可能，因?yàn)榧幢慵?xì)菌對(duì)一種抗生素產(chǎn)生了耐藥性，另一種藥物仍可以殺死細(xì)菌。然而，這類療法也有相當(dāng)?shù)木窒扌浴Ｖ饕獑栴}是，兩種藥物需要同時(shí)達(dá)成各自的目標(biāo)和最佳濃度，這一點(diǎn)很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槊總€(gè)人的身體吸收和輸送藥物的方式各有不同，使細(xì)菌有機(jī)會(huì)躲過這類療法。
什么是抗生素耐藥性？什么是超級(jí)細(xì)菌？
細(xì)菌繁殖速度快、突變率高，所以在用抗生素治療感染時(shí)，“罪魁禍?zhǔn)住钡募?xì)菌可能會(huì)發(fā)生突變。而突變又可能在存活的細(xì)胞中傳播和繁殖，使得一眾細(xì)胞都具有耐藥性。對(duì)多種藥物都具有耐藥性的細(xì)菌稱作“超級(jí)細(xì)菌”。
張潛博士在西交利物浦大學(xué)從事抗生素的研究，他說：“無論何時(shí)，只要對(duì)細(xì)菌使用抗生素，產(chǎn)生耐藥性只是時(shí)間問題。幸運(yùn)的是，大多數(shù)細(xì)菌都需要數(shù)年才能產(chǎn)生耐藥性。然而，有些卻在短短幾個(gè)月內(nèi)發(fā)生，甚至是在感染一個(gè)人的過程中就能產(chǎn)生。”
為什么耐藥性愈發(fā)強(qiáng)大？
抗生素耐藥性是由多種因素引發(fā)的，包括缺乏價(jià)格合理的優(yōu)質(zhì)藥物、對(duì)耐藥性缺少認(rèn)識(shí)和了解、執(zhí)法不力，以及在人畜的治療中過度使用、濫用抗生素。
人類也需要更快速的診斷檢測(cè)，獲得有關(guān)感染的詳細(xì)信息。現(xiàn)在我們?nèi)タ瘁t(yī)生的時(shí)候，只需要驗(yàn)血就能快速確診細(xì)菌感染。而挑戰(zhàn)在于由于缺少更為詳細(xì)的信息，醫(yī)生開出的抗生素缺乏針對(duì)性，例如如何確定引發(fā)感染的細(xì)菌種類，器官被感染的具體位置，而這又回導(dǎo)致細(xì)菌突變，從而產(chǎn)生耐藥性。
在人類對(duì)抗抗生素耐藥性的競賽中，還有一個(gè)問題，即今天我們使用的抗生素大多數(shù)都是在上世紀(jì)30到60年代發(fā)明的。自2000年以來，僅開發(fā)了六類新的抗生素，且沒有一種對(duì)革蘭氏陰性菌有效。這主要是因?yàn)榭股氐难邪l(fā)缺少資金。
張潛博士之前曾在一家制藥初創(chuàng)企業(yè)工作，他表示：“金融市場對(duì)藥物研發(fā)有很大的影響。新藥研發(fā)獲取資金越來越難了，尤其是在研發(fā)后期，比如臨床試驗(yàn)和上市階段，都需要政府和大公司的資金支持。”
我們需要擔(dān)心嗎？
根據(jù)近日發(fā)表在《柳葉刀》上的研究，包含抗生素耐藥性在內(nèi)的抗菌素耐藥性（AMR），是全球主要的死亡原因。研究表示，2019年，每天有3500人死于細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性——比瘧疾或艾滋病造成的死亡還要多。而這一數(shù)字預(yù)計(jì)只增不減。根據(jù)英國政府委托的報(bào)告，到2050年，AMR將導(dǎo)致多達(dá)1000萬人死亡。因此，世衛(wèi)組織將AMR列為人類面臨的全球十大威脅之一。
還有希望嗎？未來會(huì)怎樣？
抗生素耐藥性與日俱增，而又缺乏新的抗生素應(yīng)對(duì)威脅。因此，人類需要綜合所有可能的手段來應(yīng)對(duì)耐藥性。
研究人員正努力開發(fā)針對(duì)細(xì)菌不同組成部分和存活方式的新型抗生素。其中，西浦的張潛博士和Sekar Raju博士就正在研究一種前景樂觀的策略：偶聯(lián)抗生素。這類藥物由兩種現(xiàn)存的抗生素組成，通過化學(xué)鏈接形成了新的單一藥物，可能實(shí)現(xiàn)幫助應(yīng)對(duì)抗生素耐藥性，且可能有效治療革蘭氏陰性菌的潛力。
想要更好地了解細(xì)菌和抗生素背后的機(jī)制，就需要針對(duì)抗生素研究的不斷投資。人工智能也將在其中發(fā)揮重要作用，因?yàn)槿藗円呀?jīng)在使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法幫助發(fā)掘新藥。此外，政府也需要嚴(yán)格監(jiān)管抗生素的生產(chǎn)、銷售和使用。最后，提高對(duì)抗生素耐藥性的危險(xiǎn)和原因的認(rèn)識(shí)，對(duì)于應(yīng)對(duì)這一全球威脅至關(guān)重要。只有如此，人類才能贏得與耐藥細(xì)菌的競賽。
減少抗生素耐藥性風(fēng)險(xiǎn)，你該怎么做？
不要濫用抗生素。服用前請(qǐng)咨詢醫(yī)生。醫(yī)生會(huì)幫你檢查是否患有細(xì)菌感染。
不要將自己的抗生素藥物分享給他人。
完整服用整個(gè)療程的抗生素，不要提前斷藥！
Scanning electron micrograph of methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteria (yellow) and a dead human white blood cell (coloured red)
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(黃色)和死亡的人類白細(xì)胞(紅色)的掃描電子顯微鏡圖
更多信息請(qǐng)?jiān)L問世衛(wèi)組織、糧農(nóng)組織和聯(lián)合國的抗生素相關(guān)網(wǎng)頁。（記者： Catherine Diamond 和王璐謠編輯：Patricia Pieterse和寇博翻譯：韓香音）
關(guān)鍵詞： 革蘭氏陰性菌
