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截短側(cè)耳素類(lèi)抗生素及其耐藥研究進(jìn)展

2023-04-29 02:21:23丁超月徐艷孫麗王興宇王宗朝袁欣怡瞿瑋潘源虎
關(guān)鍵詞:抗菌活性作用機(jī)制

丁超月 徐艷 孫麗 王興宇 王宗朝 袁欣怡 瞿瑋 潘源虎

摘要:截短側(cè)耳素 (Pleuromutilins)是從擔(dān)子菌綱側(cè)耳屬Pleurotus mutilus和Pleurotus passeckerianus中分離得到的二萜類(lèi)抗生素,對(duì)革蘭陽(yáng)性菌和支原體具有良好的抗菌活性。截短側(cè)耳素類(lèi)藥物用途廣泛,泰妙菌素 (Tiamulin)和沃尼妙林 (Valnemulin)作為獸用藥用于防治由病原微生物引起的豬痢疾、支原體肺炎等疾??;人用批準(zhǔn)的瑞他莫林(Retapamulin)和來(lái)法莫林 (Lefamulin)主要用于治療球菌感染和獲得性細(xì)菌性肺炎。近年來(lái),截短側(cè)耳素類(lèi)藥物耐藥監(jiān)測(cè)表明,在病原微生物的rplC、rplD、23sRNA、Cfr和vga基因中報(bào)道了多種新的突變位點(diǎn),導(dǎo)致側(cè)耳素類(lèi)藥物敏感性降低。本文對(duì)已上市的截短側(cè)耳素類(lèi)藥物進(jìn)行回顧,并對(duì)近十年該類(lèi)藥物的耐藥機(jī)制研究進(jìn)行綜述,以期為新型截短側(cè)耳素類(lèi)藥物的創(chuàng)制提供參考。

關(guān)鍵詞:截短側(cè)耳素;抗菌活性;作用機(jī)制;耐藥機(jī)制;PLSA型耐藥;ABC-結(jié)合蛋白

中圖分類(lèi)號(hào):R978.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ?文章編號(hào):1001-8751(2023)03-0166-07

Advances in the Research on the Resistance Mechanism of? Pleuromutilins

Ding Chao-yue,? ?Xu Yan,? ?Sun Li,? ?Wang Xing-yu,? ?Wang Zong-chao,? ?Yuan Xin-yi,? ?Qu Wei,? ? Pan Yuan-hu

(National Reference Laboratory of Veterinary Drug Residue,? ?Wuhan? ?430070)

Abstract: Pleuromutilin is a diterpene antibiotic isolated from Pleurotus mutilus and Pleurotus passeckerianu, which has good antibacterial activity against Gram-positive bacteria and mycoplasma. The pleuromutilin drugs are widely used. Tiamulin and Valnemulin are used as veterinary drugs to prevent and treat diseases such as swine dysentery and mycoplasma pneumonia caused by pathogenic microorganisms. Retapamulin and Lefamulin approved by human medicine are mainly used to treat coccus infection and acquired bacterial pneumonia. In recent years, the monitoring of pleuromutilin resistance has shown that a variety of new mutation sites have been reported in the rplC, rplD, 23sRNA, Cfr and vga genes of pathogenic microorganisms, resulting in reduced sensitivity to pleuromutilin drugs. In this paper, the listed pleuromutilin drugs were reviewed, and the drug resistance mechanism of pleuromutilin drugs in recent ten years was reviewed, in order to provide reference for the creation of new pleuromutilin drugs.

Key words: pleuromutilin; antibacterial activity; mechanism of action; resistance mechanism; PLSA resistance;? ABC- conjugated protein

截短側(cè)耳素 (Pleuromutilins,圖1)是20世紀(jì)50年代由哥倫比亞大學(xué)科學(xué)家從擔(dān)子菌綱側(cè)耳屬 [Pleurotus mutilus (Fr.) Sacc. Drosophila subatrata 和 P. Passeckerianus Pilat]中分離的具有抗菌活性的雙萜類(lèi)化合物。截短側(cè)耳素可與細(xì)菌的核糖體50S亞單位上的獨(dú)特位點(diǎn)相結(jié)合,阻斷核糖體P區(qū)域、干擾肽酰轉(zhuǎn)移酶活性,從而選擇性地抑制細(xì)菌蛋白的合成[1]。截短側(cè)耳素本身抗菌活性弱、水溶性差,難于直接用于臨床用藥 [2]。對(duì)截短側(cè)耳素進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,已成功研發(fā)上市4個(gè)截短側(cè)耳素類(lèi)藥物。本文將對(duì)已上市的截短側(cè)耳素類(lèi)藥物進(jìn)行回顧,并對(duì)該類(lèi)藥物的耐藥機(jī)制研究進(jìn)行綜述,以期為新型截短側(cè)耳素類(lèi)藥物的研制及合理用藥提供參考。

1 截短側(cè)耳素類(lèi)藥物

1.1 泰妙菌素

泰妙菌素 (Tiamulin,圖2)是1951年澳大利亞Kavangh首次提出,該藥物為截短側(cè)耳素經(jīng)化學(xué)合成得到的氫化延胡索酸鹽,是第一個(gè)截短側(cè)耳素類(lèi)動(dòng)物專(zhuān)用抗生素[3]。泰妙菌素對(duì)金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)、支原體 (Mycoplasma)、放線桿菌 (Actinobacillus)、豬痢疾密螺旋體(Brachyspira hyodysenteriae)等有較強(qiáng)的抑制作用,對(duì)支原體的作用優(yōu)于大環(huán)內(nèi)酯類(lèi),對(duì)革蘭陰性菌尤其是腸道菌作用較弱[4]。Hampson等[5]研究顯示泰妙菌素對(duì)腸道螺旋體 (Brachyspira pilosicoli)和短螺旋體 (Brachyspira intermedia)的MIC范圍分別為<0.1~1.0和<0.1~4.0 ?g/mL。泰妙菌素也被證明對(duì)鼻氣管鳥(niǎo)疫桿菌 (Ornithobacterium Rhinotracheale)具有高活性,其MIC范圍在≤0.012 ~ 0.25 ?g/mL[6]。泰妙菌素藥物活性受環(huán)境影響較大,低濃度抑菌,高濃度殺菌,且在弱堿環(huán)境下殺菌作用最強(qiáng)[7-8]。泰妙菌素與土霉素、磺胺增效劑及其他磺胺類(lèi)藥物合用,可明顯增強(qiáng)泰妙菌素的抗菌效果[9-10]。目前,泰妙菌素主要用于防治雞慢性呼吸道病,豬支原體肺炎(氣喘?。⒎啪€菌性胸膜肺炎、密螺旋體性痢疾和豬的增生性腸炎[11]。

1.2 沃尼妙林

沃尼妙林 (Valnemulin,圖3)是一種新型截短側(cè)耳素類(lèi)動(dòng)物專(zhuān)用抗生素,對(duì)大多數(shù)革蘭陽(yáng)性菌、支原體和密螺旋體的體內(nèi)外活性要優(yōu)于泰妙菌素[12]。Hannan等[13]研究顯示沃尼妙林對(duì)豬肺炎支原體的抑菌效果(MIC90 0.0005 μg/mL)是泰妙菌素 (MIC90 0.05 μg/mL)的100倍,是恩諾沙星 (MIC90 0.01 μg/mL)的20倍。在Jordan等[14]研究中沃尼妙林對(duì)不同來(lái)源的雞毒支原體最低抑菌濃度(MIC)低于0.008 μg/mL,優(yōu)于同條件下測(cè)定的泰妙菌素 (MIC值為0.015 μg/mL)。在Chen等[15]研究中,沃尼妙林對(duì)大腸埃希菌 (ATCC 25922)、雞毒支原體 (S6)、葡萄球菌 (CICC 10373)、MRSA(11)的MIC值分別為16μg/mL、0.004μg/mL、0.063μg/mL和0.5μg/mL。沃尼妙林以鹽酸鹽形式于1999年被EMEA批準(zhǔn)用于用于治療或預(yù)防由豬痢疾短螺旋體 (Brachyspira hyodysenteriae) 引起的豬痢疾和肺炎支原體 (M.Pneumonia)引起的豬地方性肺炎[13-16]。2004年EMEA頒布了沃尼妙林可用于預(yù)防結(jié)腸菌毛樣短螺旋體 (Brachyspira pilosicoli)感染引起的豬結(jié)腸炎和細(xì)胞內(nèi)勞森菌(Lawsonia intracellularis)感染引起的豬增生性腸炎相關(guān)文件[17],2006年被EMEA批準(zhǔn)用于由兔產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的家兔流行性腸病 (Epizootic rabbit enteropathy) 的早期治療[18]。

1.3 瑞他莫林

瑞他莫林(Retapamulin,圖4)作為第一個(gè)人用截短側(cè)耳素類(lèi)藥物,是該類(lèi)藥物應(yīng)用上的一次重要突破。瑞他莫林在體外對(duì)耐甲氧西林葡萄球菌 (MRSA)和甲氧西林敏感葡萄球菌 (MSSA)均有較強(qiáng)的抑制作用,但是對(duì)含Cfr基因的MRSA無(wú)抑制作用。Candel 等[19]研究表明瑞他莫林濃度在0.125 mg/L時(shí)對(duì)MSSA和MRSA均有抑制作用,但是對(duì)18株利奈唑胺耐藥的MRSA表現(xiàn)為耐藥,MIC均大于32 mg/L。劉黨生[20]發(fā)現(xiàn)瑞他莫林對(duì)葡萄球菌和β-溶血性鏈球菌有抗菌活性,對(duì)金葡菌和釀膿鏈球菌的MIC90分別為0.12和 ≤0.03 ?g/mL。Patel等[21]通過(guò)臨床分離的53株金黃色葡萄球菌研究瑞他莫林的藥物活性,結(jié)果顯示49/53 (92%)菌株的MIC 值為0.25?g/mL,2/53 (4%)菌株的MIC為0.125 ?g/mL,2/53 (4%)菌株的MIC 值為0.5?g/m。此外,Patel對(duì)瑞他莫林的活性研究數(shù)據(jù)與 Candel等[19]、Woodford等[22]和Traczewski等[23]研究的數(shù)據(jù)基本一致。目前,瑞他莫林是體外抗凝固酶陰性葡萄球菌最有效的化合物,其抗菌活性是利奈唑胺的32倍[24-26]。主要用于治療人體外局部皮膚感染所引起的短期膿皰疹或由葡萄球菌和鏈狀球菌引起的傷口感染[27] 。

1.4 來(lái)法莫林

來(lái)法莫林 (Lefamulin,圖5)是第一個(gè)在人體內(nèi)全身使用的截短側(cè)耳素類(lèi)抗生素,2019年8月被美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于治療社區(qū)獲得性細(xì)菌性肺炎專(zhuān)用藥[28]。來(lái)法莫林對(duì)革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性菌(如淋病奈瑟菌、流感嗜血桿菌和卡他莫拉菌)以及非典型細(xì)菌具有較強(qiáng)的體外活性,包括耐萬(wàn)古霉素糞腸球菌、耐氧氟沙星的肺炎鏈球菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、耐多藥(MDR)肺炎鏈球菌和耐大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)肺炎支原體等耐藥菌株[29]。2015年的全球耐藥監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(SENTRY)表明,在19個(gè)不同地區(qū)分離得到的金黃色葡萄球菌,使用來(lái)法莫林藥物濃度為0.25和0.12 mg/L時(shí)均可產(chǎn)生100%的抑制作用。來(lái)法莫林的藥物活性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中顯示,在不同國(guó)家分離得到的1273株金黃色葡萄球菌中,含99.3%的菌株在藥物濃度≤0.25 mg/L時(shí)被抑制,并且對(duì)不同源性、不同耐藥性的金葡菌有相似的MIC值[30]。Waites等[31]研究了來(lái)法莫林對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物敏感和耐藥的肺炎支原體菌株的抗菌效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)來(lái)法莫林對(duì)所有測(cè)試菌株MIC<0.008 μg/mL。在Ⅲ期臨床的結(jié)果中表明,來(lái)法莫林對(duì)受試的1300位社區(qū)獲得性細(xì)菌性肺炎(CABP)患者的治療效果與莫西沙星相比具有非劣效性,CABP患者的四種癥狀 (咳嗽、咳痰、胸痛、呼吸困難)中至少有兩種得到改善,無(wú)一例癥狀?lèi)夯默F(xiàn)象[32]。此外,F(xiàn)ile等[33]對(duì)比了莫西沙星和來(lái)法莫林的臨床療效,對(duì)CABP患者的治療效果分別為89.3%和90.5%,相差不大。兩種藥物的臨床療效評(píng)價(jià)在治愈試驗(yàn)中的成功率均在85%以上。另一項(xiàng)研究結(jié)果顯示接受來(lái)法莫林治療的641位CABP患者中有5.6%出現(xiàn)了嚴(yán)重的不良反應(yīng),1.2%的患者在28 d內(nèi)死亡。接受莫西沙星治療的641位CABP患者有4.8%出現(xiàn)嚴(yán)重不良,1.1%的患者在28 d內(nèi)死亡[34]。以上數(shù)據(jù)表明來(lái)法莫林在治療CABP患者具有不劣于莫西沙星臨床療效。

2 截短側(cè)耳素類(lèi)藥物抗菌作用機(jī)制

截短側(cè)耳素類(lèi)藥物通過(guò)選擇性地抑制蛋白質(zhì)合成來(lái)達(dá)到抗菌目的,是一種獨(dú)特的與原核生物核糖體相結(jié)合的一種機(jī)制。H?genauer[35]研究發(fā)現(xiàn)側(cè)耳素類(lèi)藥物活性主要源于它通過(guò)與原核生物核糖體的肽基轉(zhuǎn)移酶中心(PTC)中的50S核糖體亞單位結(jié)合來(lái)抑制原核生物蛋白質(zhì)合成的能力,但對(duì)真核生物無(wú)影響。Novak等[36]進(jìn)一步解釋了這種抗菌機(jī)制。藥物分子通過(guò)與核糖體之間的相互作用,影響了轉(zhuǎn)運(yùn)RNA (tRNA)在核糖體大亞基A位點(diǎn)和小亞基P位點(diǎn)的正確定位,導(dǎo)致肽鍵的形成受阻,進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成。其次他們證實(shí)了截短側(cè)耳素類(lèi)藥物的三環(huán)核心可與核糖體大亞基23S rRNA (A2503, U2504, G2505, U2506)結(jié)構(gòu)域V基因的核苷酸以氫鍵的方式牢牢結(jié)合,其側(cè)鏈部分則延伸與核糖體小亞基的P位點(diǎn)相結(jié)合,這種現(xiàn)象對(duì)側(cè)耳素類(lèi)藥物是否抗菌活性有著重要影響。Eyal等[37]發(fā)現(xiàn)來(lái)法莫林與核糖體以一種誘導(dǎo)重排的復(fù)雜結(jié)合方式,通過(guò)核糖體23S rRNA 中U2585和U2506之間的U:U相互作用加強(qiáng)藥物與核糖體之間的結(jié)合力 (見(jiàn)圖6),區(qū)別于泰妙菌素與核糖體的簡(jiǎn)單氫鍵結(jié)合,并指出這種不同是引起兩種抗菌藥物活性差異的重要因素。此外,Paukner等[30]在來(lái)法莫林的抗菌機(jī)制研究中確定了C-11與原核生物核苷酸G2505或A2503之間可產(chǎn)生氫鍵作用,C-21羰基和C-14側(cè)鏈與藥物周?chē)暮塑账嶂g也可形成氫鍵,并表明該類(lèi)藥物產(chǎn)生氫鍵數(shù)量與其抗菌活性的強(qiáng)弱有一定的關(guān)系。側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是影響該類(lèi)藥物活性的重要因素,F(xiàn)alcó等[38]研究指出C14側(cè)鏈深入核糖體亞基的P結(jié)合位點(diǎn),通過(guò)三重過(guò)程來(lái)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成:首先與50S大亞基的23SrRNA相結(jié)合,抑制肽酰基轉(zhuǎn)移酶來(lái)發(fā)揮抗菌作用,其次阻止轉(zhuǎn)運(yùn)RNA與P位點(diǎn)之間的相互作用,抑制蛋白質(zhì)肽鍵的合成,使50S大亞基的形成受到抑制,進(jìn)而起到殺菌作用。

3 截短側(cè)耳素類(lèi)抗生素的耐藥機(jī)制

由于截短側(cè)耳素類(lèi)藥物具有獨(dú)特的抗菌作用機(jī)制(即特定的核糖體結(jié)合機(jī)制),因此與其他抗菌藥物 (如β-內(nèi)酰胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、氟喹諾酮類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)或糖肽類(lèi))產(chǎn)生交叉耐藥性的可能性較低[39]。而且自發(fā)性突變頻率較低 (≤10?9),且進(jìn)展緩慢,只有多次突變才能達(dá)到高水平的耐藥。此外,敏感菌在4~8倍MIC條件下沒(méi)有穩(wěn)定的抗突變體,其中編碼核糖體的23S rRNA、rplC和rplD基因突變是主要的體外耐藥突變位點(diǎn)。在臨床分離得到的耐藥菌株耐藥機(jī)制還包括Atp結(jié)合盒編碼基因突變和甲基轉(zhuǎn)移酶Cfr介導(dǎo)的基因突變[39]。

3.1 rplC和rplD基因突變

2003年Bosling等[40]首次展開(kāi)了對(duì)截短側(cè)耳素類(lèi)藥物耐藥機(jī)制的研究。他們通過(guò)誘導(dǎo)篩選大腸埃希菌對(duì)側(cè)耳素類(lèi)藥物的耐藥情況,采用化學(xué)足跡法 (Chemical footprinting)發(fā)現(xiàn)了編碼L3和L4蛋白的rplC和rplD基因突變和缺失可導(dǎo)致側(cè)耳素類(lèi)藥物與核糖體的親和力下降,從而引起大腸埃希菌耐藥。Pringle等[41]和Gentry等[42]得到了相似的研究結(jié)論,他們發(fā)現(xiàn)豬腸道螺旋體和金黃色葡萄球菌的核蛋白L3產(chǎn)生的氨基酸突變可降低側(cè)耳素類(lèi)藥物對(duì)自身的敏感性。2007年Davidovich等[43]對(duì)該耐藥現(xiàn)象進(jìn)行了補(bǔ)充,他通過(guò)對(duì)不同細(xì)菌核蛋白L3的氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn),致使藥物敏感性降低的突變位點(diǎn)大多數(shù)位于L3的高可變區(qū)域,這一區(qū)域可影響藥物與核糖體的結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而降低側(cè)耳素類(lèi)藥物的抗菌活性。Kosowska等[44]研究結(jié)果表明低于2個(gè)單位以下的核蛋白L3氨基酸突變不足以使細(xì)菌產(chǎn)生很高的耐藥水平,這也說(shuō)明了側(cè)耳素類(lèi)藥物不易產(chǎn)生耐藥性 (見(jiàn)表1)。

3.2 23sRNA堿基突變

位于肽酰轉(zhuǎn)移酶中心的 23S rRNA 堿基突變也可介導(dǎo)截短側(cè)耳類(lèi)藥物的耐藥。在Pringle等[41]研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)肽酰轉(zhuǎn)移酶中心23SrRNA的2032、2055、2447、2499、2504和2572位堿基突變可引起豬螺旋體對(duì)泰妙菌素耐藥。同時(shí)在后續(xù)研究中觀察了堿基單一突變對(duì)耐藥水平的影響。在23S rRNA 2055、2447、2504 和 2572 位點(diǎn)的單點(diǎn)突變模型中顯示均可降低側(cè)耳素類(lèi)藥物對(duì)豬螺旋體的敏感性,其中2447和2504位點(diǎn)突變可引起利奈唑胺的交叉耐藥。Li等[45]研究中揭示了雞毒支原體對(duì)泰妙菌素和沃尼妙林耐藥機(jī)制主要與23S rRNA 2058、2059、2061、2447和2503 位點(diǎn)的突變有關(guān),其中A2503突變出現(xiàn)在了所有的雞毒支原體的截短側(cè)耳類(lèi)耐藥株中。另外,23S rRNA 2058和2059是最常見(jiàn)的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)耐藥突變位點(diǎn),在Pfister等[46]結(jié)果中顯示2058和2059的突變菌株對(duì)側(cè)耳素類(lèi)藥物和大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)存在交叉耐藥的情況。

3.3 甲基轉(zhuǎn)移酶Cfr

通過(guò)甲基轉(zhuǎn)移酶Cfr介導(dǎo)的基因突變可對(duì)氯霉素 (Phenicols)、林可胺類(lèi)(Lincosamides)、惡唑烷酮類(lèi) (Oxazolidone)、截短側(cè)耳素類(lèi)(Pleuromutilins)和鏈陽(yáng)霉素類(lèi)(Streptogramins)等多種抗生素產(chǎn)生耐藥性,即PhLOPSA 耐藥表型[47]。2000年,Schwarz等[48]在呼吸道感染的小牛鼻腔拭子中分離的葡萄球菌中發(fā)現(xiàn)了Cfr基因。這種基因通過(guò)編碼rRNA 甲基轉(zhuǎn)移酶促進(jìn)23S rRNA A2503位甲基化,同時(shí)抑制23S rRNA C2498位甲基化。氯霉素類(lèi)、林可胺類(lèi)、截短側(cè)耳類(lèi)、惡唑烷酮類(lèi)、鏈陽(yáng)菌素 A 類(lèi)藥物與細(xì)菌核糖體肽酰轉(zhuǎn)移酶中心的結(jié)合位點(diǎn)均在核苷酸A2503附近。而甲基轉(zhuǎn)移酶Cfr 介導(dǎo)的 A2503 位的甲基化可使上述藥物的結(jié)合部位構(gòu)象發(fā)生改變,是導(dǎo)致這些藥物與細(xì)菌核糖體結(jié)合力下降產(chǎn)生耐藥的主要原因[47]。Giessing等在對(duì) A2503 位甲基化介導(dǎo)耐藥機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn),Cfr甲基化酶在催化該腺苷第8位產(chǎn)生甲基化后才導(dǎo)致細(xì)菌對(duì)PhLOPSA的耐藥[49]。在2010年,SENTRY監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)了新型側(cè)耳素類(lèi)藥物來(lái)法莫林的耐藥性,發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌的總耐藥率分別為0.18%和3.4%[30]。金黃色葡萄球菌分離株中Cfr基因突變率為0.018%,vga(A)基因突變率為0.11%,rplC基因突變率為0.05%。在大腸埃希菌菌株中,0.11%的菌株具有cfr基因,2.5%的菌株具有vga(A)基因,0.34%的菌株具有rplD突變[30]。Cfr耐藥機(jī)制不僅流行于葡萄球菌,而且在動(dòng)物源芽孢桿菌、腸球菌等革蘭陽(yáng)性菌以及大腸埃希菌中的染色體上和多重耐藥質(zhì)粒(PSCFS1)上都發(fā)現(xiàn)了cfr耐藥基因,表明該基因可能具有傳播能力并且已經(jīng)逐漸流行開(kāi)來(lái)[50]。

3.4 ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子

vga和lsa基因編碼的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子 (ATP-binding cassette transporters,ABC transporters)是最新的側(cè)耳素類(lèi)藥物耐藥機(jī)制,且陸續(xù)發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白耐藥基因。Li等[51]對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)分離獲取的582株截短側(cè)耳類(lèi)耐藥葡萄球菌研究該類(lèi)藥物的新型耐藥機(jī)制,結(jié)果顯示:lsa(E) (412/582,70.8%)、vga(E)(78/582,13.4%)、vga(E)(45/582,7.7%)、vga(A) (21/582,3.6%),此外尚有部分菌株不含已有耐藥機(jī)制 (26/582, 4.5%)。Gentry等[42]在瑞他莫林的耐藥菌株中發(fā)現(xiàn)了vga(A)v和vga(A)基因,分別位于轉(zhuǎn)座子Tn5406和質(zhì)粒pVGA上,通過(guò)藥物外排作用對(duì)林可胺類(lèi)、鏈陽(yáng)菌素A類(lèi)和側(cè)耳素類(lèi)藥物產(chǎn)生耐藥。Malbruny等在無(wú)乳鏈球菌中發(fā)現(xiàn)了一種新型ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子基因lsa(C),可介導(dǎo)對(duì)截短側(cè)耳素類(lèi)藥物和林可胺類(lèi)藥物產(chǎn)生耐藥,并可進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移和傳播[52]。在對(duì)瑞士分離的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的研究中結(jié)果中發(fā)現(xiàn),有90%以上的菌株對(duì)泰妙菌素產(chǎn)生耐藥。通過(guò)對(duì)耐藥表型分析發(fā)現(xiàn),有30%的耐藥菌株含有vga(A)基因,在未知的耐藥表型中發(fā)現(xiàn)了一種新的vga基因—vga(E)。vga(E)基因位于轉(zhuǎn)座子Tn6133,在瑞士的MRSA菌株中有較高的檢出率[53]。Kadlec等[54]在一株動(dòng)物源MRSA中獲得一個(gè)365bp的多重耐藥質(zhì)粒pKKS825,該質(zhì)粒攜帶一種不同于以往的vga基因—vga(C), 該基因可使菌株對(duì)泰妙菌素和沃尼妙林產(chǎn)生較高水平的耐藥,同時(shí)還可引起林可胺類(lèi)藥物克林霉素和林可霉素以及鏈陽(yáng)菌素A類(lèi)的耐藥。

盡管對(duì)側(cè)耳素類(lèi)藥物耐藥的分離株進(jìn)行了表征,并對(duì)其耐藥機(jī)制進(jìn)行了描述,但該類(lèi)藥物的耐藥率仍然很低。在2010年的來(lái)法莫林SENTRY監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中,金黃色葡萄球菌側(cè)耳素藥物耐藥的總發(fā)生率為0.18%,凝血酶陰性葡萄球菌為3.4%。在金黃色葡萄球菌分離株中,0.018%攜帶cfr基因,0.11%攜帶vga(A)基因,0.05%攜帶rplC突變。在凝固酶陰性葡萄球菌中,cfr、vga(A)和rplD改變的發(fā)生率分別為0.11%、2.5%和0.34%[55]。

4 總結(jié)

截短側(cè)耳素類(lèi)藥物毒性低、抗菌譜廣、耐藥率低且不易產(chǎn)生交叉耐藥的優(yōu)點(diǎn)是該類(lèi)藥物成為新藥研發(fā)熱點(diǎn)的主要原因。雖然目前細(xì)菌對(duì)截短側(cè)耳素類(lèi)藥物的耐藥率較低,但是該類(lèi)藥物中泰妙林菌素和沃尼妙林在獸醫(yī)臨床的大量使用對(duì)人用截短側(cè)耳素類(lèi)藥物使用的安全性和有效性存在著嚴(yán)重威脅,因此必須重視該類(lèi)藥物的耐藥監(jiān)測(cè),防止產(chǎn)生大規(guī)模的耐藥現(xiàn)象。其次截短側(cè)耳素類(lèi)藥物半衰期短、水溶性差和生物利用度低等特性一直限制該類(lèi)藥物的發(fā)展,對(duì)該類(lèi)藥物及其衍生物C14側(cè)鏈進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)改造和修飾,區(qū)分不同基團(tuán)對(duì)核糖體蛋白質(zhì)的結(jié)合作用和藥物活性的變化,研發(fā)出水溶性強(qiáng)、高效且安全的新型截短側(cè)耳素類(lèi)藥物是今后該類(lèi)藥物研發(fā)的主要方向。

參 考 文 獻(xiàn)

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收稿日期:2022-10-29

基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 (2021YDF1800401)。

作者簡(jiǎn)介:丁超月,碩士,主要從事抗生素在機(jī)體內(nèi)的代謝、排泄、殘留與消除研究。

*通訊作者:潘源虎,副教授,主要從事新獸藥研發(fā)和獸藥的食品安全評(píng)價(jià)相關(guān)工作,在新藥設(shè)計(jì)、合成與活性篩選、藥物代謝與殘留消除等領(lǐng)域進(jìn)行大量的研究工作。

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