質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮外排泵基因qepA的研究進(jìn)展

何 英，李九彬，王豪舉*，丁紅雷*

(1.西南大學(xué) 獸醫(yī)傳染病學(xué)實(shí)驗(yàn)室，重慶 北碚400715；2.西南大學(xué)附屬中學(xué)，重慶 北碚400700)

二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，氟喹諾酮類藥物開(kāi)始大規(guī)模用于治療人和動(dòng)物的細(xì)菌疾病，且作為細(xì)菌疾病的預(yù)防藥物廣泛用于水產(chǎn)業(yè)和畜牧業(yè)中[1-2]。第一代喹諾酮藥物是萘啶酸(Nalidixic acid)，后來(lái)喹諾酮分子主鏈的第8位C原子被N原子取代，并在第6位添加F原子，使它具有更有效的抗菌作用和更廣泛的活性。氟喹諾酮藥物具有針對(duì)真核靶標(biāo)的活性，且有研究稱它可作為新型的抗寄生蟲(chóng)治療藥物或抗腫瘤藥物[3]。但部分氟喹諾酮藥物也存在一定的副作用，有時(shí)甚至?xí)斐伤劳觥Ｑ芯拷Y(jié)果顯示，近年來(lái)從臨床材料和食品中分離的沙門氏菌對(duì)環(huán)丙沙星的耐藥率均有顯著增加[4]。隨著氟喹諾酮藥物的大量使用甚至濫用，氟喹諾酮耐藥現(xiàn)象在人類臨床及獸醫(yī)實(shí)踐中日益凸顯，在國(guó)內(nèi)外均有廣泛報(bào)道，尤其是多重耐藥性。

1998年從病人尿液分離出一株多重耐藥的肺炎克雷伯氏菌，在該菌中發(fā)現(xiàn)第一個(gè)質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮耐藥(Plasmid-mediated fluoroquinolone resistance，PMQR)基 因qnrA。截至目前共發(fā)現(xiàn)4類PMQR蛋白：重復(fù)五肽家族成員Qnr蛋白、氨基糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶Aac(6')-Ib-cr以及兩個(gè)外排泵蛋白OqxAB和QepA[5]。雖然PMQR蛋白只能介導(dǎo)細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物的低水平耐藥，但增加了細(xì)菌中氟喹諾酮耐藥決定區(qū)DNA解旋酶(DNA gyrase)和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ(Topoisomerase IV)的突變幾率，使由染色體介導(dǎo)的氟喹諾酮類藥物的高水平耐藥幾率顯著增加[6]。因此PMQR基因在氟喹諾酮耐藥性的傳播中起著重要作用，并在人與動(dòng)物病原菌中大范圍流行，越來(lái)越引起人們的重視。

qepA基因是近10年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)PMQR基因，其與親水性氟喹諾酮類藥物如諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的耐藥性相關(guān)[7-8]，且常與其它質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮耐藥基因、氨基糖苷類耐藥基因rmtB[9-10]和/或β-內(nèi)酰胺類耐藥基因[11]一起在同種和不同種菌株間水平轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致細(xì)菌的多重耐藥。攜帶qepA基因的耐藥菌株常與養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境相聯(lián)系，這與氟喹諾酮藥物在畜牧和水產(chǎn)行業(yè)中大量使用甚至濫用有關(guān)。qepA等位基因發(fā)現(xiàn)的速度非?？?，截至目前共發(fā)現(xiàn)其4個(gè)等位基因：qepA1、qepA2、qepA3和qepA4。本文對(duì)氟喹諾酮類藥物耐藥機(jī)制及qepA基因的類型與分子特征進(jìn)行綜述，同時(shí)總結(jié)其近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外的流行情況，以期為人和動(dòng)物的合理用藥提供參考。

1 氟喹諾酮耐藥機(jī)制

與qepA基因相關(guān)的氟喹諾酮耐藥機(jī)制主要包括位點(diǎn)突變和藥物外排兩個(gè)方面[5,12]。氟喹諾酮類藥物是廣譜抗菌藥物，抑制細(xì)菌DNA在細(xì)胞分裂期間的釋放和復(fù)制。在原核生物和真核生物中，氟喹諾酮類藥物是DNA復(fù)制過(guò)程中Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topoisomerase II)的有效抑制劑。在不同細(xì)菌中，氟喹諾酮藥物與Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶優(yōu)先結(jié)合的位點(diǎn)不同，在革蘭氏陰性菌中優(yōu)先結(jié)合DNA解旋酶，而在革蘭氏陽(yáng)性菌中則優(yōu)先結(jié)合拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ。當(dāng)優(yōu)先結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生突變后，氟喹諾酮藥物也會(huì)與第二位點(diǎn)結(jié)合而發(fā)揮抗菌活性[12]。氟喹諾酮藥物與DNA解旋酶的GyrA亞單位或拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ的ParC亞單位的第4個(gè)螺旋結(jié)合后，再與細(xì)菌DNA結(jié)合形成藥物-酶-DNA三元復(fù)合物，使Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶不能直接與DNA結(jié)合發(fā)揮作用而達(dá)到抑菌或殺菌效果[5,12]。氟喹諾酮藥物發(fā)揮作用的兩個(gè)途徑是蛋白合成依賴途徑(The protein synthesis-dependent pathway)和蛋白合成非依賴途徑(The protein synthesis-independent pathway)，蛋白合成依賴途徑又稱氯霉素敏感途徑，因?yàn)槁让顾啬軌蛞种品Z酮藥物介導(dǎo)的細(xì)胞死亡過(guò)程[5]。QepA蛋白的存在增加了DNA解旋酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ的突變幾率，發(fā)生突變以后便不能形成藥物-酶-DNA三元復(fù)合物而使氟喹諾酮藥物不表現(xiàn)出抑菌效果[5,8,12]。

外排泵是一種成熟的氟喹諾酮類耐藥機(jī)制，它能將細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜所不需要的物質(zhì)(如氟喹諾酮藥物)排出體外。不同的外排泵能夠泵出具有不同親和力的氟喹諾酮藥物，以不同的方式影響最終的最低抑菌濃度(Minimum inhibitory concentration，MIC)。主要協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(Major facilitator super family，MFS)是外排泵中最大最多樣化的家族之一。位于細(xì)胞內(nèi)膜的MFS蛋白具有相似的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)過(guò)程，其由14個(gè)跨膜螺旋(Transmembrane helices，TMHs)構(gòu)成兩個(gè)結(jié)構(gòu)域[13-14]。氟喹諾酮藥物可以與MFS蛋白及質(zhì)子結(jié)合形成藥物-MFS蛋白-質(zhì)子三元復(fù)合物，且由電化學(xué)質(zhì)子梯度提供動(dòng)力來(lái)控制反應(yīng)速率，使藥物從細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)膜通過(guò)磷脂雙分子層，隨后由MFS蛋白去質(zhì)子化，藥物排出到細(xì)胞外，而使細(xì)菌對(duì)藥物的敏感性降低[13](圖1)。不同的MFS蛋白其三元復(fù)合物結(jié)合的順序不同，藥物與質(zhì)子交換的化學(xué)計(jì)量單位也不同[13]。在外排的過(guò)程中MFS蛋白的藥物結(jié)合位點(diǎn)處于向內(nèi)開(kāi)放狀態(tài)和向外開(kāi)放狀態(tài)的構(gòu)象轉(zhuǎn)換中，從而達(dá)到轉(zhuǎn)運(yùn)藥物的作用[13-14]。QepA蛋白有14個(gè)TMHs、7個(gè)特別的基序，其TMH14的位置與MFS蛋白中質(zhì)子依賴型外排泵相似，N、C末端位于細(xì)胞質(zhì)中，轉(zhuǎn)座酶共有序列基序A位于TMH2和TMH3之間的環(huán)中，藥物外排共有序列基序C位于TMH5的末端，因此QepA蛋白屬于具有外排泵活性的MFS蛋白[8]。在氟喹諾酮藥物存在的情況下，QepA蛋白可能有這種類似的反應(yīng)過(guò)程，形成藥物-QepA蛋白-質(zhì)子三元復(fù)合物，并將藥物排出體外，從而使細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮藥物的敏感性降低[8,13]。但QepA蛋白三元復(fù)合物結(jié)合的順序以及氟喹諾酮藥物與質(zhì)子交換的化學(xué)計(jì)量單位尚不明確，還未對(duì)其耐藥機(jī)制和耐藥過(guò)程進(jìn)行更加深入的研究。

圖1 MFS外排泵蛋白反應(yīng)過(guò)程示意圖

2 qepA基因的類型與分子特征

2007年法國(guó)和日本兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室首次研究報(bào)道了qepA基因，法國(guó)報(bào)道的qepA基因來(lái)源于分離自比利時(shí)住院病人的大腸桿菌1540，攜帶qepA基因的質(zhì)粒為pIP1206[7]；日本報(bào)道的qepA基因來(lái)源于分離自日本兵庫(kù)縣住院病人的大腸桿菌C316，攜帶qepA基因的質(zhì)粒為pHPA[8]。兩個(gè)質(zhì)粒中的qepA基因完全相同，均為1 536 bp的核苷酸序列，包括511個(gè)氨基酸殘基，等電點(diǎn)為9.73。其次該qepA基因具有很高的GC含量，為72 %，它可能來(lái)源于同樣具有高GC含量的放線菌[8]。QepA蛋白能夠降低細(xì)菌對(duì)親水性氟喹諾酮類藥物，主要是諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的敏感性，使其MIC增加8倍～64倍；但不能增加其對(duì)中度親水性氟喹諾酮類藥物，如培氟沙星、加替沙星、司帕沙星、左氧氟沙星、莫西沙星和疏水性氟喹諾酮類藥物如萘啶酸的MIC[7-8]。在外排泵抑制劑羥基氰氯苯腙(Carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone，CCCP)存在的條件下，大腸桿菌1540和C316對(duì)親水性氟喹諾酮藥物的敏感性增高[7-8]。該基因隨后被命名為qepA1，在尼日利亞[15]、墨西哥[16]、阿根廷[17]、玻利維亞[18]、中國(guó)[19]和阿爾及利亞[20]等國(guó)均有相關(guān)的研究報(bào)道。

2007年法國(guó)某實(shí)驗(yàn)室首次研究報(bào)道了qepA2基因，該基因位于大腸桿菌BicA的質(zhì)粒pQep中，該菌分離自患腎盂腎炎的79歲女性病人的尿液和血液中[21]。qepA2基因與qepA1基因有兩個(gè)核苷酸的差異，分別為C296 G、G400A；導(dǎo)致A99G、V134I。其編碼的QepA2蛋白對(duì)親水性氟喹諾酮藥物諾氟沙星和環(huán)丙沙星的MIC增加4倍～16倍，但對(duì)恩諾沙星的敏感性無(wú)明顯降低[21]。后來(lái)在大腸桿菌EC3319的質(zhì)粒pEC3319中也發(fā)現(xiàn)了qepA2基因，該菌株分離自受傷的養(yǎng)殖場(chǎng)員工[19]。

2015年中國(guó)某實(shí)驗(yàn)室首次研究報(bào)道了qepA3基因，且5株腸桿菌科細(xì)菌的質(zhì)粒均存在該基因[22]。其分別來(lái)自ICU住院病人血液中分離的大腸桿菌EC3157的質(zhì)粒pEC3157和口痰分離的大腸桿菌EC3587的質(zhì)粒pEC3587，感染科住院病人口痰分離的柯氏檸檬酸桿菌CD4359的質(zhì)粒pCD4359，ICU住院病人血液分離的肺炎克雷伯氏菌KP3764的質(zhì)粒pKP3764，手術(shù)病人胸腔感染的病原陰溝腸桿菌ECL3786的質(zhì)粒pECL3786。qepA3基因與qepA1基因有5個(gè)核苷酸的差異，分別為C704A、C821T、G954C、T1115A、G1333A；導(dǎo)致A235G、P274L、T318C、M372L、A445T。其編碼的QepA3蛋白對(duì)諾氟沙星的MIC增加8倍～16倍，對(duì)環(huán)丙沙星的MIC增加32倍～80倍，對(duì)非親水性氟喹諾酮類藥物氧氟沙星和左氧氟沙星的MIC分別增加16倍～160倍和80倍[19,22]。2017年Wang等又報(bào)道產(chǎn)氣腸桿菌EA3201菌株中也存在qepA3基因[19]。

2017年葡萄牙和孟加拉兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室首次研究報(bào)道了qepA4基因，葡萄牙報(bào)道的qepA4基因來(lái)源于大腸桿菌INSRA6015(血清型為O86:H28)[23]；孟加拉報(bào)道的qepA4基因來(lái)源于8株大腸桿菌與3株肺炎克雷伯氏菌，這11株菌均分離自水環(huán)境[24]。qepA4基因與qepA1基因存在兩個(gè)核苷酸的差異，分別為C285A、G400A；導(dǎo)致P95L、V134I。QepA4蛋白與其它qepA等位基因編碼的蛋白不同，其對(duì)親水性氟喹諾酮藥物諾氟沙星和環(huán)丙沙星的敏感性降低較少，MIC僅增加2倍～3倍，但其對(duì)萘啶酸的MIC增加可達(dá)6倍[23]。

分析4個(gè)qepA等位基因的進(jìn)化關(guān)系，qepA2基因與qepA4基因只有一個(gè)核苷酸的差異，二者同源性最高；其次為qepA1基因，與qepA2基因和qepA4基因均有兩個(gè)核苷酸/氨基酸的差異；qepA3基因與qepA1基因、qepA2基因和qepA4基因的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)，分別有5個(gè)、7個(gè)和7個(gè)核苷酸/氨基酸的差異[24](表1)。

表1 qepA等位基因的氨基酸序列差異及來(lái)源Table 1 Comparison of animo acid substitutions,and epidemiology of qepA alelle-producing strains

攜帶不同qepA等位基因的質(zhì)粒有其各自特點(diǎn)。qepA1基因常和氨基糖苷類耐藥基因rmtB共存，其兩端均有一個(gè)含tnpA基因的IS26元件[8]；qepA2基因兩端常各有一個(gè)ISCR3C元件，但沒(méi)有IS26元件[21]；qepA3基因兩端也有IS26元件，且其大多數(shù)質(zhì)粒同時(shí)攜帶rmtB基因[22]；qepA4基因上游存在ISCR3元件和tnpA基因，但其周圍并不存在rmtB基因[23]。qepA基因與rmtB基因的共存現(xiàn)象已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道，如動(dòng)物源性大腸桿菌中58.3 %的rmtB陽(yáng)性菌株攜帶qepA基因[10]；Deng等研究表明32.1 %的rmtB陽(yáng)性菌株同時(shí)攜帶qepA基因，而rmtB陰性菌株則檢測(cè)不到qepA基因，且rmtB-qepA陽(yáng)性菌株其質(zhì)粒多為F2:A-:B-型[9]。qepA基因與rmtB基因共存提示qepA陽(yáng)性菌株多為多重耐藥菌，其中氨基糖苷類藥物在某些國(guó)家或地理區(qū)域被用作生長(zhǎng)促進(jìn)劑，故其共同存在可以促進(jìn)細(xì)菌在人和動(dòng)物環(huán)境中的生存。加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物中含qepA基因的革蘭氏陰性病原菌的主動(dòng)監(jiān)測(cè)，或許會(huì)發(fā)現(xiàn)這種多重耐藥菌的更大流行性。外排泵基因qepA在所報(bào)道的動(dòng)物和土壤中出現(xiàn)的頻率較高，可能促進(jìn)親水性喹諾酮類藥物的完全耐藥，增加耐藥突變的幾率，但仍需進(jìn)一步研究來(lái)論證。

PMQR基因oqxAB和aac(6')-Ib-cr常與β-內(nèi)酰胺類耐藥基因blaCTX-M存在于同一質(zhì)粒，也有關(guān)于qepA基因與blaCTX-M基因存在于同一質(zhì)粒的報(bào)道，但目前并不清楚qepA基因與β-內(nèi)酰胺類耐藥基因之間是否存在某種相關(guān)性[1]。

3 qepA基因在世界的流行情況

雖然qepA基因僅發(fā)現(xiàn)10余年，且整體流行率低于其它PMQR基因，但是據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，已在除中亞以外的全球其它地區(qū)分離的細(xì)菌中均檢測(cè)到qepA基因，且存在于多種動(dòng)物來(lái)源的多種細(xì)菌中。

從流行的基因型看，qepA1基因在東亞(中國(guó)、日本和韓國(guó))、南亞與東南亞(巴基斯坦、印度和越南)、西亞(伊朗)、歐美(法國(guó)、西班牙、葡萄牙、瑞士、羅馬尼亞、土耳其、澳大利亞、加拿大、墨西哥、阿根廷和玻利維亞)與非洲(埃及、阿爾及利亞、尼日利亞和突尼斯)等國(guó)均檢測(cè)到，且主要存在于大腸桿菌中，在肺炎克雷伯氏菌、產(chǎn)氣腸桿菌、惡臭假單胞菌和沙門氏菌等細(xì)菌中也有相關(guān)報(bào)道；關(guān)于qepA2基因的研究較少，僅在法國(guó)和中國(guó)有零星的相關(guān)報(bào)道，且僅存在于大腸桿菌中[19,21]；qepA3基因目前僅在我國(guó)發(fā)現(xiàn)；qepA4基因僅在葡萄牙和孟加拉國(guó)有相關(guān)報(bào)道，且存在于大腸桿菌和肺炎克雷伯氏菌中[23-24]。

從流行的國(guó)家來(lái)看，在東亞已在中國(guó)、日本和韓國(guó)檢測(cè)到qepA基因。日本和韓國(guó)對(duì)其流行情況的研究主要集中于病人。在日本病人分離的大腸桿菌中qepA1基因的檢出率較低，不超過(guò)3 %，在肺炎克雷伯氏菌中則未檢測(cè)到[25]。在韓國(guó)病人分離的攜帶qepA1基因的病原菌大部分也是大腸桿菌，且qepA基因的檢出率與日本報(bào)道的檢出率相當(dāng)，不超過(guò)5 %，也有從病人分離的產(chǎn)氣腸桿菌中存在qepA1基因的相關(guān)報(bào)道，檢出率為1.4 %，但在陰溝腸桿菌、弗氏枸櫞酸桿菌、粘質(zhì)沙雷菌和肺炎克雷伯氏菌中不存在該基因[26]；分離自韓國(guó)的雞和野生鳥(niǎo)類的大腸桿菌中也檢測(cè)到qepA1基因，但檢出率僅0.04 %[27]。南亞和東南亞關(guān)于qepA1基因流行的報(bào)道來(lái)自巴基斯坦、印度、孟加拉國(guó)和越南。在巴基斯坦分離自病人的肺炎克雷伯氏菌和大腸桿菌中檢測(cè)到qepA基因，檢出率不超過(guò)5 %[28]；在印度急性胃腸炎病人分離的惡臭假單胞菌中檢測(cè)到qepA1基因，且發(fā)現(xiàn)醫(yī)院污水中大腸桿菌qepA1基因的攜帶率近10 %[29]；在越南，分離自醫(yī)院污水的大腸桿菌中，qepA1基因的攜帶率高達(dá)77 %[30]；在孟加拉國(guó)，分離自水環(huán)境的大腸桿菌中攜帶qepA4基因[24]。西亞關(guān)于qepA1基因的研究來(lái)自于伊朗，主要發(fā)現(xiàn)于人源大腸桿菌和肺炎克雷伯氏菌中，攜帶率為2 %～6.2 %[31]。

歐美國(guó)家最早于2007年在法國(guó)報(bào)道發(fā)現(xiàn)qepA基因，即后來(lái)命名的qepA1，一年后又在121株腸桿菌科細(xì)菌中檢測(cè)到一株大腸桿菌攜帶qepA2基因[21]，2017年在葡萄牙又有一株致病性大腸桿菌O86:H28攜帶qepA4基因的報(bào)道[23]。此外，分離自西班牙病人的沙門氏菌中也攜帶qepA1基因[32]，在葡萄牙的污水中分離的兩株大腸桿菌[33]和在瑞士的河水中分離的一株大腸桿菌[34]也攜帶qepA1基因，這兩項(xiàng)研究中qepA1基因的攜帶率并不高，分別為2.5 %和1.7 %。但來(lái)自羅馬尼亞的研究顯示，在人源和動(dòng)物源沙門氏菌中qepA1基因的檢出率高達(dá)20 %，這些菌株分離自雞肉、豬肉和犬[35]。在土耳其的病人體內(nèi)分離的大腸桿菌也存在qepA1基因的流行，但流行率并不高，不超過(guò)2 %，也未在肺炎克雷伯氏菌中檢出該基因[36]。澳大利亞的的一項(xiàng)研究表明，分離自犬的大腸桿菌中qepA1基因攜帶率極高，達(dá)到73.2 %，且這些菌株均為氟喹諾酮類藥物的耐藥菌株[37]。在加拿大分離自病人的18株大腸桿菌中也發(fā)現(xiàn)其中一株攜帶qepA1基因，這是在北美地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)菌株攜帶該基因[38]。在美國(guó)的伴侶動(dòng)物中分離的大腸桿菌中qepA1基因的攜帶率相對(duì)較低，僅9.3%[39]。在拉丁美洲，最早于墨西哥發(fā)現(xiàn)qepA1基因的流行，攜帶該基因的大腸桿菌均來(lái)自于病人[16]；其后，在阿根廷[17]和玻利維亞[18]住院病人分離的大腸桿菌中也發(fā)現(xiàn)了qepA1基因的流行，但未在肺炎克雷伯氏菌、弗氏檸檬酸桿菌和摩氏摩根菌中檢測(cè)到該基因[18]。

非洲最早于埃及發(fā)現(xiàn)qepA1基因，其在人源大腸桿菌的流行率較低，不到1 %；但在產(chǎn)AmpC大腸桿菌中qepA1基因的攜帶率可達(dá)41 %[40]。在阿爾及利亞分離的人源大腸桿菌中qepA1基因的流行率也較低，不超過(guò)4%[20]。而來(lái)自尼日利亞的研究則顯示，在不同地區(qū)qepA1基因的流行率存在很大差別，為3.7 %～18.7 %[41]；對(duì)從動(dòng)物腸道分離的大腸桿菌的研究顯示，在分離自雞的大腸桿菌中能夠檢測(cè)到qepA1基因，而在分離自豬的菌株中則未能檢測(cè)到該基因[15]。突尼斯的一個(gè)研究小組研究顯示，攜帶qepA1基因的大腸桿菌可隨食物鏈進(jìn)入動(dòng)物源性食品[42]。在非洲的野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)，由于人類的活動(dòng)含有qepA1基因的腸桿菌已進(jìn)入大猩猩體內(nèi)[43]。

4 qepA基因在我國(guó)的流行情況

由于氟喹諾酮類藥物的濫用和不規(guī)范使用，造成我國(guó)廣泛存在氟喹諾酮耐藥菌株，在這些菌株中qepA基因的檢出率也較高，并且存在3種等位基因：qepA1、qepA2和qepA3，造成我國(guó)qepA基因的總體流行情況高于發(fā)達(dá)國(guó)家和大部分發(fā)展中國(guó)家[2,22,44-47]。

在病人體內(nèi)分離的菌株中，攜帶qepA1基因的包括大腸桿菌[48-49]、肺炎克雷伯氏菌[48]和志賀氏菌[46,50-51]；攜帶qepA2基因的僅在大腸桿菌中有相關(guān)報(bào)道[19]；攜帶qepA3基因的包括大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌和柯氏檸檬酸桿菌[19,22,44]。從流行地區(qū)來(lái)看，已在北京[48]、浙江[19,22]、山東[49]、河南[50]、安徽[51]、江蘇[46]和福建[44]等省(直轄市)檢測(cè)到qepA1基因，其流行率為0.6 %～41.3 %；qepA2基因與qepA3基因僅在浙江地區(qū)有相關(guān)報(bào)道[19,22]。在醫(yī)院廢水中分離的革蘭氏陰性菌中qepA1基因的流行情況較為嚴(yán)重，攜帶率可達(dá)16.1 %。因此，加強(qiáng)醫(yī)院污水的處理對(duì)醫(yī)院防控?cái)y帶qepA基因的病原菌具有重要意義[52]。

動(dòng)物源性菌株中qepA1基因的流行情況在我國(guó)報(bào)道較多。從流行的菌株類型看，大腸桿菌[1,47,53]、沙門氏菌[45]、克雷伯氏菌[53-54]、弗氏志賀氏菌[55]和陰溝腸桿菌[53]等中均有攜帶qepA1基因的報(bào)道。從菌株來(lái)源看，既有經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，如豬[1,11,53]、雞[54]、鴨[53]、鵝[9]、山鶉[1,53]和牛[55]；也有寵物[9]，如犬[47,53]；也有其它動(dòng)物和鳥(niǎo)類，還包括與動(dòng)物密切接觸的人(主要是飼養(yǎng)員)[9]；從養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境和土壤中分離的細(xì)菌中也檢測(cè)到qepA3基因[19]。從流行地區(qū)來(lái)看，在東北、華北、華東、華南、中南、西南和西北分離的動(dòng)物源性細(xì)菌中均檢測(cè)到qepA基因，表明該基因在我國(guó)的廣泛流行，且qepA1基因的流行率往往高于10 %，尤其是在rmtB陽(yáng)性菌株中。

qepA基因在我國(guó)已廣泛存在于為人類提供動(dòng)物性食品的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物中，也存在于長(zhǎng)期與人相伴的寵物中，以及與養(yǎng)殖場(chǎng)密切相關(guān)的周圍環(huán)境。因此，qepA基因通過(guò)細(xì)菌傳遞給人類的機(jī)會(huì)已無(wú)處不在。

5 小結(jié)與展望

在qepA基因發(fā)現(xiàn)的10余年時(shí)間里，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到其在人源細(xì)菌、動(dòng)物源細(xì)菌的流行已成為全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。雖然整體流行率低于其它PMQR基因，但其在世界各地及不同菌株、不同動(dòng)物中廣泛流行，且與其它質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮耐藥基因、氨基糖苷類耐藥基因rmtB和/或β-內(nèi)酰胺類耐藥基因共存，顯著增加了這些菌株的多重耐藥幾率。最近幾年其等位基因qepA3和qepA4的相繼出現(xiàn)表明耐藥細(xì)菌已發(fā)生新的變化，雖然對(duì)于它們的相關(guān)報(bào)道較少，但可能已在其它國(guó)家和其它菌株中出現(xiàn)，需引起人們的重視。此外關(guān)于qepA基因的耐藥機(jī)制和耐藥過(guò)程還有很多不清楚的地方，例如QepA蛋白三元復(fù)合物結(jié)合的順序以及氟喹諾酮藥物與質(zhì)子交換的化學(xué)計(jì)量單位，對(duì)此類問(wèn)題的研究還較少。qepA3基因所在菌株首先分離自曾被養(yǎng)殖場(chǎng)工具劃傷的病人，同時(shí)在養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境和土壤中分離的菌株也攜帶該基因[19]，質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮外排泵基因qepA能夠在菌株間水平傳播，但還沒(méi)有相關(guān)證據(jù)表明其是否能夠從動(dòng)物和環(huán)境傳播到人類，這有待進(jìn)一步研究。最近有研究表明qepA基因的流行甚至存在季節(jié)性，其在夏季和冬季的流行高于春季和秋季，且在水環(huán)境中與某些金屬離子呈正相關(guān)性[56]，如隨著水中汞含量的升高，qepA陽(yáng)性菌株也相應(yīng)增加，這增大了富含金屬離子污水中的細(xì)菌攜帶qepA基因的概率。

合理的使用抗生素是解決耐藥問(wèn)題的首要選擇，農(nóng)業(yè)部最新規(guī)定自2016年12月31日起在食品動(dòng)物中停止使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和諾氟沙星4種獸藥，相信能夠逐漸減輕氟喹諾酮耐藥問(wèn)題。在今后的工作中，一是要加強(qiáng)對(duì)qepA基因基礎(chǔ)研究的力度，以便更加深入的了解其耐藥機(jī)制和耐藥過(guò)程，以期為其流行防控提供理論支撐；二是要加強(qiáng)qepA基因在不同地區(qū)、不同動(dòng)物和不同菌株流行情況的調(diào)查，掌握其流行態(tài)勢(shì)和趨勢(shì)；三是規(guī)范和減少氟喹諾酮類藥物的使用，尤其是在動(dòng)物飼料中的添加，以便在根本上降低qepA基因的流行。