克拉霉素是一种强有效的治疗NTM感染的大环内酯类药物, 但单剂量克拉霉素治疗也往往引起耐药。早年对克拉霉素耐药的胞内分支杆菌的23s rRNA基因的肽转移酶区域的核苷酸序列进行分析发现:在3/6的耐药NTM中,均存在一个单碱基突变(相当于大肠杆菌该基因位点A-2 058-G、C、U)。因此认为:A-2 058突变是胞内分支杆菌克拉霉素获得性耐药的重要原因。而Meier等[16]也认为23s rRNA基因的肽转移酶区
域可能是大环内酯类药物的作用靶位。通过对38例耐克拉霉素的鸟分支杆菌感染患者的NTM的23s rRNA基因分析,结果显示:74株耐药菌中全部存在点突变,而69株敏感菌则无一株出现基因突变。其中61%(23/38)为多碱基突变,而95%发生在2 058位点上腺嘌呤的改变。最近研究[17]在20株克拉霉素耐药的龟和脓肿分支杆菌菌株中均存在23s rRNA基因突变,其中,38%发生在2 058位点上,62%发生在2 059位点上。由此可见,23s rRNA基因肽转移酶区域的基因突变,尤其是A-2 058位点突变在NTM对克拉霉素耐药中起着重要作用。
六、NTM与耐氟喹诺酮类
1994年,Revel等[18]对喹诺酮耐药性耻垢分支杆菌GyrA基因的喹诺酮耐药性决定区(QRDR)进行序列分析,发现:低度耐药菌(MIC<8 mg/ml)GyrA基因的QRDR存在C→T或A→G碱基置换导致丙氨酸83→缬氨酸或天冬氨酸87→甘氨酸的突变。高度耐药菌(MIC>32 mg/ml)中存在缬氨酸83突变或缬氨酸83和甘氨酸87的共同突变。这有力地说明了在GyrA基因上QRDR的点突变是导致耻垢分支杆菌获得性耐药的重要因素。随后,Takiff等[19]又克隆出一个新的耻垢分支杆菌喹诺酮耐药相关基因——LfrA基因,通过携带LfrA基因的一个多拷贝质粒介导,可获得低度对喹诺酮耐药,表明该基因的过度表达将介导耻垢分支杆菌对喹诺酮耐药。最近又发现一个ABC转运子基因(mtp1)在mRNA水平上的过度表达是导致耻垢分支杆菌氟喹诺酮耐药性的又一重要因素。可见,NTM对氟喹诺酮耐药性可能需要多基因突变的共同参与。
七、NTM与耐环丝氨酸
D-环丝氨酸是治疗鸟分支杆菌有效的二线药物。为了分析D-环丝氨酸耐药性遗传决定区,近来,Caceres等[20]将一包含谷氨酸脱羧酶基因(gadA)和D-丙氨酸消旋酶基因(alrA)的3.1 kb插入片段的重组质粒导入耻垢分支杆菌中,结果导致耻垢分支杆菌对环丝氨酸耐药。研究表明:在重组菌株中耐D-环丝氨酸是由于多拷贝质粒中野生型alrA基因的过度表达所致。对自然耐药突变株的分析也证实了是由于野生型alrA酶的过度产生导致其对D-环丝氨酸的自然耐药。说明alrA基因是介导其对D-环丝氨酸耐药的必要因素。DNA序列分析揭示了在alrA启动基因上存在一个单碱基替换(G→T)。若将携带耻垢分支杆菌野生型alrA基因的多拷贝质粒导入胞内分支杆菌中可使之对D-环丝氨酸耐药,更进一步证实了这一点。由此可见,耻垢分支杆菌的耐D-环丝氨酸是由于alrA启动基因突变导致alrA基因产物过表达所致。
综合近年来该领域的研究可以看出,非结核分支杆菌耐药性的分子机制相当复杂,NTM对一种药物的耐药性不仅仅是单一基因的改变所致,而往往需要多个基因突变的共同参与。至于NTM的耐药相关基因的突变位点、突变类型、发生频率及其特异性、敏感性及多个耐药基因之间的相互关系等均是今后我们需要解决的问题。最终需要建立快速、简便、准确的NTM耐药基因检测方法,寻求对NTM高度特异、疗效确切的抗菌药物,为NTM病的治疗提供更有效手段。
参考文献
1,Billman-Jacobe H, Sloan J,Coppel RL. Analysis of isoniazid-resistant transposon mutants of Mycobacterium smegmatis. FEMS Microbiol Lett, 1996,144:47-52.
2,Milano
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