結(jié)核分枝桿菌對(duì)異煙肼耐藥的研究現(xiàn)狀*

韓文娟　邱麗華　景學(xué)安

(1.泰山醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，山東 泰安　271000；　2.山東省胸科醫(yī)院，山東 濟(jì)南　250000)

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結(jié)核分枝桿菌對(duì)異煙肼耐藥的研究現(xiàn)狀*

韓文娟1邱麗華2景學(xué)安1

(1.泰山醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，山東 泰安271000；2.山東省胸科醫(yī)院，山東 濟(jì)南250000)

關(guān)鍵詞：結(jié)核分枝桿菌；異煙肼；耐藥；分子機(jī)制；危險(xiǎn)因素

結(jié)核病(tuberculosis，TB)是由結(jié)核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis，MTB)引起的世界性慢性傳染病。盡管藥物等抗結(jié)核的有效治療已經(jīng)有60多年，但是結(jié)核病仍然是單一致病菌感染導(dǎo)致死亡率最高的感染性疾病。據(jù)2014年世界組織(WHO)全球結(jié)核報(bào)告顯示，截止到2013年全球結(jié)核病患者約有900萬人并有150萬人死于結(jié)核病。中國(guó)結(jié)核病患者占全球結(jié)核病患者11%。近年來結(jié)核病病情的預(yù)防及控制雖然得到了很好效果，但是耐藥性結(jié)核的出現(xiàn)給結(jié)核病的控制造成了巨大的威脅[1]。異胭肼(INH)是直接督導(dǎo)下短程化療(DOTS)戰(zhàn)略中的重要組成藥物，也是應(yīng)用最廣泛的一線抗癆藥物之一。隨著異煙肼耐藥的增加，單耐異煙肼以及與其他藥物組成的耐藥形式增加了結(jié)核病的治療難度。對(duì)此，許多國(guó)內(nèi)外研究者就異煙肼耐藥的分子機(jī)制方面與流行病學(xué)方面做出了研究?，F(xiàn)將結(jié)核分枝桿菌對(duì)異煙肼耐藥的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1異煙肼的耐藥現(xiàn)狀

通常將耐藥性結(jié)核分為單耐藥性結(jié)核、多耐藥性結(jié)核、耐多藥性結(jié)核、廣泛性耐藥結(jié)核。具體定義為：?jiǎn)文退?monoresistance)結(jié)核病患者感染的結(jié)核分枝桿菌經(jīng)體外證實(shí)對(duì) 1種抗結(jié)核藥物耐藥。多耐藥(poly resistance)結(jié)核病患者感染的結(jié)核分枝桿菌經(jīng)體外證實(shí)對(duì) 1種以上的抗結(jié)核藥物耐藥,但不包括同時(shí)耐異煙肼、利福平。耐多藥(multi-drug resistance， MDR)結(jié)核病患者感染的結(jié)核分枝桿菌經(jīng)體外證實(shí)至少同時(shí)對(duì)異煙肼、利福平耐藥。廣泛耐藥(extensively drug resistance，XDR)結(jié)核病患者感染的結(jié)核分枝桿菌體外被證實(shí)除至少同時(shí)對(duì)異煙肼、利福平耐藥外，還對(duì)任何氟喹諾酮類藥物產(chǎn)生耐藥，以及3種二線抗結(jié)核注射藥物(卷曲霉素、卡那霉素和阿米卡星)中的至少 1種耐藥。

由以上的耐藥性結(jié)核的定義可以看出異煙肼作為一線藥物，在治療中具有重要的作用，其耐藥性的產(chǎn)生也增加了結(jié)核病的治愈難度。耐多藥結(jié)核是利福平與異煙肼同時(shí)耐藥，而利福平單耐藥比較少見，除非HIV合并感染或具有其它的疾病，85%～90%的利福平耐藥菌株同時(shí)對(duì)異煙肼耐藥[2]。因此對(duì)異煙肼耐藥被認(rèn)為是耐多藥性結(jié)核(MDR-TB)的標(biāo)志物。

據(jù)2014年世界衛(wèi)生組織(WHO)全球結(jié)核報(bào)告顯示，在全球范圍內(nèi), 結(jié)核病新發(fā)病例中約有3.5%為耐多藥結(jié)核病病例，在之前有過結(jié)核病治療史的病例中約有20.5%為耐多藥結(jié)核病病例。在2013年,全世界范圍內(nèi)約有48萬例新病例為耐多藥結(jié)核,結(jié)核病患者中估計(jì)有21萬例死于耐多藥結(jié)核病。全球耐多藥結(jié)核病患者中有超過一半的患者在印度、中國(guó)和俄羅斯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在所有結(jié)核病例中，結(jié)核病耐藥中單耐異煙肼的平均水平為9.5%，新、舊結(jié)核病例分別為8.1%和95%[1]。

根據(jù)我國(guó)分別在1990、2000、2010年進(jìn)行的三次結(jié)核病流行病學(xué)抽樣調(diào)查可知，異煙肼的初始耐藥率分別為9.6%、11%、28.2%，獲得性耐藥率分別為23.5%、31%和30.8%。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異煙肼的初始耐藥率呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，而且獲得性耐藥率也處于較高水平[3-4]。

2異煙肼耐藥的分子機(jī)制

研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)核分枝桿菌耐異煙肼與過氧化氫酶-過氧化物酶編碼基因(katG)、烯酰基還原酶編碼基因(inhA)、烷基過氧化氫酶還原酶編碼基因(ahpC)、β2酮?；；\(yùn)載蛋白合成酶編碼基因(kasA)、NADH脫氫酶編碼基因(ndh)等基因有關(guān)。其中最主要的是KatG和inhA基因，分別占總耐藥基因的83.9%和16.5%[5]。

2.1KatG基因katG基因編碼的蛋白質(zhì)具有過氧化氫酶-過氧化物酶活性。異煙肼進(jìn)入結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞內(nèi)后，被結(jié)核分枝桿菌過氧化氫酶-過氧化物酶激活氧化成異煙酸，異煙酸作用于烯?；€原酶，參與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，輔酶I)的合成，烯?；€原酶-NADH復(fù)合體結(jié)合，抑制其活性，干擾細(xì)胞壁中分枝菌酸合成，使結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的完整性及抗酸性受損，起到抗菌作用。KatG基因突變包括完全缺失、點(diǎn)突變堿基的插入和缺失，造成KatG基因功能的下降或缺失，產(chǎn)生耐藥。

在KatG基因突變研究中最多見的是315位密碼子發(fā)生的突變。Romay等[6]研究表明katG基因AGC315ACC突變?yōu)楫悷熾履退幍闹饕獧C(jī)制，與異煙肼高度耐藥相關(guān)。Tomasz Jagielski等[7]對(duì)50位 MDR-TB 患者進(jìn)行研究表明，46位患者存在KatG基因突變，其中36位患者(72%)存在315位密碼子絲氨酸(Ser)→蘇氨酸(Thr)的替換。另外，在katG基因的其他位點(diǎn)上也會(huì)發(fā)生突變，影響酶的穩(wěn)定性和催化能力，從而導(dǎo)致結(jié)核分枝桿菌對(duì)有異煙肼產(chǎn)生不同程度的耐藥性，如： 104位精氨酸(Arg)、108位組氨酸(His)、138位天冬酰胺(Asn)、148位亮氨酸(Leu)、270位組氨酸(His)、275位蘇氨酸(Thr)、312位色氨酸(Trp)、378、394、381位天冬氨酸(Asp)等密碼子突變[8-13]。

2.2inhA基因inhA基因編碼的蛋白為依賴NADH-烯?；阴］d體蛋白還原酶(InhA)，與分枝菌酸生物合成有關(guān)，能催化短鏈脂肪酸前體形成分枝菌酸，是異煙肼的作用靶點(diǎn)。異煙肼進(jìn)入菌體后，在分枝桿菌過氧化氫酶-過氧化物酶KatG的作用下轉(zhuǎn)變成異煙酰肼的活性形式，通過NADH輔助因子結(jié)合到InhA活性部位，干擾分枝菌酸合成而發(fā)揮抗菌作用。

由于inhA基因的突變，阻止了NADH-烯?；阴］d體蛋白還原酶(InhA)對(duì)INH-NADH復(fù)合物的活化，使異煙肼失去效力，從而產(chǎn)生耐藥。 研究發(fā)現(xiàn)[14-16]inhA基因常見的突變位點(diǎn)發(fā)生在G-17T、T-8C、C-15T。密碼子突變常發(fā)生在280位蘇氨酸(Ser)-丙氨酸(Ala)、 94位蘇氨酸(Ser)-丙氨酸(Ala)，90位異亮氨酸(Lle)-脯氨酸(Pro)，使其編碼的InhA蛋白與NADH的親和力下降，從而抑制分枝菌酸的生物合成[17-18]。

研究表明[5,14,19-20]，katG基因與inhA基因易產(chǎn)生聯(lián)合突變，對(duì)結(jié)核分枝桿菌耐藥具有協(xié)同作用。Riahi F等[16]也在研究中發(fā)現(xiàn)inhA基因34位C-T和47位G-A的基因與突變katG基因 315位密碼子的聯(lián)合突變。

3異煙肼耐藥產(chǎn)生的醫(yī)療、患者因素

3.1異煙肼初始耐藥異煙肼耐藥可分為初始耐藥與獲得性耐藥，其中獲得性耐藥是指原來對(duì)抗結(jié)核藥物敏感的結(jié)核分枝桿菌，在應(yīng)用抗結(jié)核藥物療程中發(fā)展為耐藥，是我們常說的耐藥情況。

初始耐藥是指未接受過抗結(jié)核治療已發(fā)生耐藥，包括原發(fā)性耐藥和隱匿的獲得性耐藥。原發(fā)性耐藥多為機(jī)體是被耐藥性結(jié)核病病人傳染的具有耐藥性的結(jié)核分枝桿菌。隱匿的獲得性耐藥是機(jī)體在感染結(jié)核分枝桿菌后一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)病，之后由于在此過程中結(jié)核分枝桿菌產(chǎn)生耐藥性。王國(guó)新[21]等在研究中提出，機(jī)體感染結(jié)核分枝桿菌后雖然不會(huì)發(fā)病，但會(huì)受到環(huán)境的影響或疾病服用異煙肼進(jìn)行非抗結(jié)核治療，產(chǎn)生耐藥性，當(dāng)感染者由于免疫力低下或其他原因誘導(dǎo)發(fā)病后，就會(huì)成為耐藥性結(jié)核病。

3.2不規(guī)律用藥結(jié)核病需早診斷早治療，規(guī)律足療程用藥，此時(shí)對(duì)一線、二線結(jié)核藥的耐藥率低，療效好，療程相對(duì)較短，可減少耐藥性結(jié)核的產(chǎn)生。但一些結(jié)核病患者由于經(jīng)濟(jì)問題，無法及時(shí)到醫(yī)院就診或做不到規(guī)律足療程用藥，大大增加了耐藥性結(jié)核產(chǎn)生的可能性。Yang X[22]在研究中表示，在結(jié)核病的治療過程中，病人產(chǎn)生耐藥的最重要的危險(xiǎn)因素是初始治療不當(dāng)，而其中貧窮是主要的罪魁禍?zhǔn)住onghua Chen等[23]研究表明，第一次治療的持續(xù)時(shí)間超過8個(gè)月，或者之前有超過三個(gè)的抗結(jié)核時(shí)間段的容易產(chǎn)生耐多藥結(jié)核病。

3.3藥品不良反應(yīng)在用藥的過程中，由于抗結(jié)核藥物的毒性作用以及患者本身的因素，產(chǎn)生一系列的藥物不良反應(yīng)。異煙肼的不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為末梢神經(jīng)炎、過敏性休克、肝腎損傷和癲癇，神經(jīng)障礙為主的神經(jīng)系統(tǒng)毒性。尤其是在抗結(jié)核治療過程中，為增加療效采用聯(lián)合用藥，使抗結(jié)核藥物之間相互作用產(chǎn)生藥物代謝異常，增大藥物不良反應(yīng)的程度和概率。而藥物不良反應(yīng)的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致患者不得不停藥或更換藥物，增加耐藥產(chǎn)生的幾率，甚至導(dǎo)致死亡[24-25]。

3.4年齡因素老年人結(jié)核病的患病率與耐藥率均處于較高的水平，老年人容易患有結(jié)核病主要是由于老年人的免疫功能下降以及經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療衛(wèi)生條件相對(duì)較差造成的[26]。對(duì)于老年人耐藥多是由于老年人在用藥過程中的監(jiān)管不力，未能了解結(jié)核病的嚴(yán)重性和合理用藥的重要性，造成了在用藥過程中的不合理用藥。其次，抗結(jié)核藥物多具有肝腎毒性和其他副作用，老年人由于身體機(jī)能降低，肝腎功能減退，易產(chǎn)生不良反應(yīng)而被迫暫停用藥。另外，老年結(jié)核病患者合并肺部感染或者糖尿病等基礎(chǔ)疾病者較多，影響治療效果[27]。

3.5流動(dòng)人口因素隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程不斷加快，國(guó)際人口流動(dòng)更加頻繁，在我國(guó)，城市之間，城鄉(xiāng)之間的人口流動(dòng)也不斷增加，流動(dòng)人口流動(dòng)的不確定性、難以控制性相對(duì)促進(jìn)了流行病包括結(jié)核分枝桿菌的傳播。夏天等[28]對(duì)上海流動(dòng)人口肺結(jié)核耐藥情況及影響因素的研究中表明，流動(dòng)人口的總耐藥率為20.00%，耐多藥率為4.10%，均高于戶籍人口的耐藥率，其中異煙肼的耐藥率為10.94%。流動(dòng)人口不僅存在治療保障不足、短程督導(dǎo)化療管理率低的問題，也普遍存在就診延誤和治療不規(guī)律等問題[28-29]。

3.6 免疫因素在結(jié)核病的治療過程中，免疫系統(tǒng)也具有很大的作用，結(jié)核分枝桿菌感染者結(jié)核發(fā)病主要是由于免疫力的下降。艾滋病患者的會(huì)出現(xiàn)免疫功能的缺陷，更加容易感染結(jié)核分枝桿菌，截止到2013年全球結(jié)核病患者約有900萬人，其中36萬人的結(jié)核病患者檢測(cè)出人體免疫缺陷病毒(HIV)陽性[1]。而結(jié)核分枝桿菌感染病發(fā)病后治療困難，且耐藥率高，難以控制。

4小結(jié)

結(jié)核病耐藥的產(chǎn)生給病人的經(jīng)濟(jì)、生活乃至心理都造成了巨大的影響，異煙肼的耐藥率在不斷上升，導(dǎo)致了耐多藥結(jié)核的增加，現(xiàn)在，對(duì)異煙肼耐藥分子機(jī)制的研究已比較成熟，其他影響因素也在不斷探討，但在某一些方面卻仍未研究清楚并有爭(zhēng)議，需要更加深入的研究與探討。

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*作者簡(jiǎn)介：韓文娟(1989—),女,碩士研究生,研究方向:慢性流行病及衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)。 通訊作者：景學(xué)安，教授，研究方向: 慢性流行病及衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)，E-mail: jingxuean@126.com。邱麗華，教授，研究方向：結(jié)核病防治，E-mail: qiu-lh@163.com。

中圖分類號(hào)：R825.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-7115(2016)07-0838-03

doi:10.3969/j.issn.1004-7115.2016.07.051

(收稿日期2016-01-28)