出品|网易科学人栏目组
译者|小小
世界正走向“后抗生素时代”，普通感染可能再次变得致命。如果当前趋势继续持续，复杂的干预措施，比如器官移植、关节置换、癌症化疗以及照料早产儿等，都将变得更加困难，甚至过于危险。这甚至可能终结我们所熟悉的现代医学。BBC Future栏目采访多位专家，希望找到避免细菌对抗生素产生耐药性最坏影响的方法，这是我们这个时代的巨大挑战。
世界卫生组织总干事陈冯富珍（Margaret Chan）2016年4月份在联合国发表演讲，警告人们警惕当今全球卫生领域面临的最大威胁之一，即对抗生素治疗没有反应的感染问题变得日益普遍。这听起来似乎让人觉得有点儿耸人听闻，但这可能不是危言耸听。
全球抗生素的功效正在迅速减退，我们用来治疗感染的药物正在减少。如果我们继续坐视这种趋势发展而不进行干预，我们会发现，将来可能没有一种抗生素可以用来治疗任何类型的细菌感染。埃默里大学抗生素耐药中心主任大卫·维斯博士（David Weiss）说：“这将真正改变我们所熟悉的生命，我们将再次回到哪怕擦伤这样的小事故都可能导致死亡的时代。”
图2：对处方药物的过度使用和对抗生素的文化依赖导致了我们陷入今天的困境
但是也有个好消息：我们不可能坐视抗生素耐药性的影响以当前速度持续下去。全世界都已经意识到了这个问题，许多组织、政府机构以及有关民众都在努力避免最坏的情况。然而坏消息是，这个问题极其复杂和广泛。由于细菌的性质、生存方式以及我们已经造成的破坏，世界将永远无法完全免于抗生素耐药性的困扰。
什么是抗药性？
假如你被葡萄球菌感染，过去使用青霉素很容易治疗。但在今天，你感染的葡萄球菌很可能是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），它具有对抗抗生素的能力，而如今只有10%的感染不属于MRSA。青霉素对它毫无用处。事实上，研究表明，每100个人中就有两个人携带着MRSA细菌。
那么抗生素耐药性是如何产生的？就像人一样，细菌也有DNA，它们的DNA同样可发生突变或改变。然后，当外部世界与这些突变相互作用时，“适者生存”的规则意味着只有最强大的突变能够生存下来。所以，当人类使用抗生素杀死细菌时，在某些情况下，这些细菌会自发地变异它们的基因，从而改变它们的构成，这样抗生素就无法再杀死它们。存活下来的细菌通过简单的交配（技术上称为“接合”），将这些基因传递给其他细菌，而这些耐药细菌可以在生物之间传播。
其中比较棘手的问题就是，细菌可以在细菌物种中彼此共享这些基因，所以它们甚至不需要类似的遗传机制就能传递这种抗药性。人类和动物身上充满了数以万亿计的不同类型细菌，而且彼此传播抗药性细菌。最重要的是，这种抗药性也在我们体内的细菌之间传播。因此，即使一个人或一只动物在一生中只接触过一次抗生素，它们也可会轻松感染上发生突变的细菌。
事实证明，细菌并不关心政治边界或移民政策。例如，研究人员甚至在立陶宛和阿根廷的海鸥尾部发现了抗药性细菌。这其中最重要的部分是，细菌耐药性本质上属于数字游戏：越多人类使用抗生素杀死细菌，使用的抗生素种类越多，细菌产生新基因抵抗抗生素的机会就越多。我们使用的越少，细菌产生耐药性的几率就越少。
问题有多严重？
很难确定，但是美国疾病控制和预防中心（CDC）估计，仅在美国每年就有大约2.3万人死于抗生素耐药性感染。例如，他们估计美国每年用于治疗艰难梭菌（Clostridium difficile）的抗生素会导致近50万人被突变细菌感染，导致大约1.5万人死亡。但是，美国传染病学会专门负责政策和政府关系的发言人阿曼达·杰泽克（Amanda Jezek）说，总的死亡人数只是保守估计，实际数字可能更高。
图3：专家警告说，抗生素耐药性的世界可能改变我们已知的生命，甚至轻微的疾病都会危及生命。
与此同时，2015年发表在《自然》杂志上的研究发现，在2000年到2010年间，全球抗生素消费增长了30%。世界卫生组织估计，仅就结核病而言，全世界大约有48万人被这种疾病的耐药性菌株感染。2014年，他们估计3.3%的结核病新病例对多种药物产生抗药性，复发病例中有20%的人产生抗药性。他们还追踪用于治疗大肠杆菌、尿路感染、淋病、艾滋病、疟疾、肺炎以及MRSA等药物的耐药性情况。
英国公共卫生部表示：“英国政府认为抗生素耐药性的威胁与流感大流行和严重水灾同样严重。”如果不加以制止，抗生素耐药性可能导致2050年全世界1000万人死亡，经济损失达66万亿英镑。
为何如此严重？
理由很简单，人类肆无忌惮地滥用抗生素所致。在过去数十年，无论是否出于病人要求或需要，医生们都喜欢为他们开具抗生素。有些国家仍然认为抗生素是非处方药，购买Anadin或Tylenol都非常容易。世界卫生组织抗菌项目主管马克·施普伦格（Marc Sprenger）博士表示，瑞典和荷兰等国家只偶尔使用抗生素，而大多数欧洲国家使用抗生素的可能性是前者的三倍。施普伦格说：“这与是否有更多人生病无关，而是一种文化现象。”
更重要的是，几十年来，全世界的农业领域都喜欢向家畜和生产食物的动物提供大量抗生素，这不仅是减少感染的一种手段，而且也是增加产量的方法。虽然人类没有摄取这些抗生素，但他们同样受到寄生在这些动物体内的细菌的影响，而这些细菌的抗药性不断增强。
直到最近，美国实际上将抗生素列入动物生长所需营养，这意味着农民不需要处方就可获得它们。为了说明这个问题：2016年11月份，在中国肉猪身上发现的大肠杆菌菌株对粘菌素产生抗性。而在美国，只有在人类感染达到最可怕的阶段时，黏菌素才会作为最后手段，其他情况下都会使用其他抗生素治疗。在不到六个月的时间里，CDC在宾夕法尼亚州病人身上发现了大肠杆菌突变体。
那么为什么不开发细菌无法抵抗的新抗生素呢？距离制药公司开发并销售新式抗生素已经过去几十年时间了。施普伦格说：“你可能希望有新的抗生素用于治疗感染的耐药细菌，但如果你看看新抗生素的发布时间表，它已经空白了近30年。”这是因为在大规模投资相对较少的情况下，研发任何新药的过程都极其昂贵，而抗生素的潜在利润也很低。
根据施普伦格的说法：“没有禁止新抗生素使用的合法手段。”他的意思是，每当新的抗生素被公布后，没有办法阻止世界过度使用它。施普伦格说，在目前的使用水平下，新抗生素在细菌产生耐药性之前的有效性只有两年左右。
如何摆脱困境？
首先，整个世界都需要行动起来。2年前，当世界卫生组织成员国同意接受“全球行动计划”时，这种情况曾出现过。从那时开始，抗生素耐药性几十年来始终成为备受关注的问题。该计划列出了所有国家帮助减少抗药性可以采取的广泛解决办法和最佳做法。施普伦格说：“这是历史性的时刻。”
在那之前，唯一积极参与讨论如何减少耐药性的人绝大多数来自医学界。施普伦格表示：“95%的世界人口现在生活在已经制定了‘全国行动计划’的国家。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。”然后，联合国在去年的大会上重点讨论了这个问题，这也是历史上第四次讨论卫生问题。就在今年5月份，20国集团领导人签署了关于全球卫生的宣言，其中包括处理抗生素耐药性问题。因此，它无疑成为世界领导人认真对待一个重大挑战。
图4：近年来，世界范围内抗生素消费量急剧上升。有研究发现，在2000年到2010年间，全球消费增长了30%。
世卫组织行动计划大部分重点在于医院管理和监督方面。疾病预防与控制中心目前正与美国医院密切合作，为它们提供安全、合理的抗生素处方指导和教育。美国疾病控制和预防中心的流行病学家凯瑟琳·弗莱明·杜特拉（Katherine Fleming Dutra）表示：“我们已经取得了一些进步。在过去的几十年里，我们看到美国对儿童处方药减少，但在成年人身上取得的进步不大。成年人使用抗生素的比率始终比较稳定。”
当医院和医生开始减少处方后，下一步就是改变农业方面的规章制度。10年前，欧盟禁止抗生素作为生长促进剂。就在今年1月份，美国食物与药品监督管理局也取消了抗生素的药物标签。据FDA下属兽药中心的科学政策副主任威廉·弗林（William Flynn）博士说：“我们真正认识到，农民需要认真对待和回应抗生素。令我们感到鼓舞的是，他们正在与我们合作，寻找办法使之发挥作用。”
但其他国家需要效仿我们的努力。减少抗生素耐药性最重要的步骤之一就是追踪它。美国疾病预防与控制中心已经成立了“国家抗菌药物监测系统（NARMS）。该机构副主任让·帕特尔博士（Jean Patel）表示，“监视”抗药性细菌是我们使命的重要组成部分。我们这样做是为了衡量感染带来的沉重负担，同时也能找出抗药性的不同特征。这有助于我们制定如何防止耐药性的策略。”
美国疾病预防与控制中心正资助美国各地的国家卫生部门（并与世界各地的实验室协调），以维护抗生素耐药性数据和样本的网络。帕特尔说：“我们可以利用它评估全国的感染率情况，看看细菌发生了何种变化，测试杀菌新药，我们也利用收集到的细菌帮助开发疫苗。”
但是，应该指出的是，随着美国总统唐纳德·特朗普（Donald Trump）提出削减预算的建议，这个方案的持续成功可能会受到威胁。疾病预防与控制中心的资金被削减了17%（约为12亿美元）。但也有许多非传统的方法正在尝试中。佐治亚州的埃默里大学建立了独特的抗生素耐药中心，它的主要目标之一是利用国家监测系统收集的突变细菌以及医生在诊所中能够发现的耐药细菌，进行诊断测试。
抗生素耐药中心主任大卫·维斯（David Weiss）说：“我们的目标是，将科学家、临床医生和流行病学家组织起来共同解决这个问题。这不是传统上的方法，因为科学家与临床医生已经有了明确分工。我不是医生，我需要从临床医生那里了解到他们看到的许多情况，以帮助指导我们进行尽可能相关的研究。”
图5：动物也会产生抗生素耐药性，这意味着它们也可以把耐药性细菌传给人类
全面的、互相协作的方法可以发挥作用：去年，英国国家卫生服务局宣布，2015年抗生素处方比2014年减少了5.3%。该机构还称，更负责任的开处方行为才是关键：它建议国民保健制度（NHS）在2015年开发更好的做法，旨在将抗生素处方在2013年到2014年的水平上削减10%。
最后，需要鼓励新抗生素的研发。美国国家健康研究所与生物医学高级研究和发展管理局成立了生物医药加速器CARB-X，这个基金拨款4800万美元支持抗生素药物发现项目。IDSA的杰泽克说：“他们在公司发现药物的早期阶段就为它们提供资金和技术支持，直到他们的产品可以进行临床试验。”
沿着这些方法，IDSA也正在制定规则，为临床试验提供资金，以便于企业能够避免开发新抗生素的高额成本，并有机会从新抗生素中获取利润。随着所有这些方案的共同努力，以及世界各地正在进行的类似努力，人们有望能够设法解决这个问题。
然而杰泽克表示：“我们只能放缓耐药性的发展速度，但却无法完全阻止它，即便只是适当使用抗生素也有助于细菌出现耐药性。”这意味着挑战将永远是巨大的。只要有人类以及那些人类携带和传播的疾病，整个世界将不得不继续为减少细菌对抗生素耐药性而战。
本文来源：网易科学人
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