臨床研究淋病奈瑟氏菌為何會對β–內(nèi)酰胺類藥物耐藥

    β–內(nèi)酰胺類藥物治療淋病奈瑟氏菌感染的傳統(tǒng)藥物是青霉素，其是通過與細(xì)菌內(nèi)膜靶蛋白青霉素結(jié)合蛋白（Penicillin Bindi淋病奈瑟氏菌 Proteins，PBPs）結(jié)合，使轉(zhuǎn)肽酶失活，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，使細(xì)菌死亡。細(xì)菌對β–內(nèi)酰胺類藥物的耐藥機(jī)制是：一是產(chǎn)生β–內(nèi)酰胺酶：1975年首次報道產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶淋球菌（PP淋病奈瑟氏菌），PP淋病奈瑟氏菌為淋病奈瑟氏菌獲得TEM-1基因質(zhì)粒所致，因其產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶可以特異性的打開青霉素等藥物分子結(jié)構(gòu)中的β-內(nèi)酰胺環(huán)，使藥物完全失去抗菌活性，TEM-1基因檢測陽性即可確定為PP淋病奈瑟氏菌菌。編碼產(chǎn)生此酶的基因主要位于質(zhì)粒上，故稱此質(zhì)粒為產(chǎn)青霉素酶質(zhì)粒。

   

    國內(nèi)外對淋球菌耐藥質(zhì)粒的組成、分布做了大量研究，其中由質(zhì)粒介導(dǎo)的PP淋病奈瑟氏菌菌株占81.4%，黎帆等在南昌地區(qū)從120株淋球菌中檢測到78株攜帶415 Md質(zhì)粒的菌株，其中TEM-1基因71株（91.3%）對青霉素耐藥，表明415Md質(zhì)粒與青霉素耐藥密切相關(guān)，國外研究發(fā)現(xiàn)415 Md～417 Md和312 Md～314 Md的質(zhì)粒以及712 Md質(zhì)粒均具有編碼β-內(nèi)酰胺酶基因相關(guān)的R因子[3]。在不同的區(qū)域和不同的時期細(xì)菌質(zhì)粒譜的分布具有明顯差異性，耐青霉素質(zhì)粒按其分子大小分為3種: 39 500 bp結(jié)合質(zhì)粒或傳遞質(zhì)粒，又稱“亞洲型”R質(zhì)粒；7 000 bp～7 400 bp和5 000 bp～5 300 bp的耐藥性質(zhì)粒，具有編碼β-內(nèi)酰胺酶基因相關(guān)的R因子，又稱“非洲型”R質(zhì)粒； 4 200 bp的隱蔽質(zhì)粒。國外報道質(zhì)粒譜型以4200bp+7200bp+39500bp（33.182%）多見，7 200 bp質(zhì)粒的檢出率為41.55%。不同時期、不同地區(qū)淋病奈瑟氏菌質(zhì)粒譜型有各自的特點(diǎn)，了解其變化將有助于從分子水平監(jiān)控本地區(qū)淋病奈瑟氏菌的變化和流行趨勢。

   

    一般認(rèn)為R質(zhì)粒可以編碼產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶質(zhì)粒可以通過轉(zhuǎn)化的方式在同種細(xì)菌間或異種細(xì)菌間傳遞，并能夠整合到染色體上，所以質(zhì)粒與耐藥基因的關(guān)系還需要進(jìn)一步深入探討。TEM-1基因就是一種存在于質(zhì)粒上編碼β-內(nèi)酰胺酶的基因，帶有這種質(zhì)粒的菌株對青霉素的抗性很高，MIC高達(dá)2 mg/ml。TEM-1主要以轉(zhuǎn)座子TnA基因的形式在許多細(xì)菌的耐藥質(zhì)粒間通過結(jié)合和轉(zhuǎn)座作用不規(guī)則轉(zhuǎn)移重組。完整的TEM-1轉(zhuǎn)座子包括編碼β-內(nèi)酰胺酶的翻譯區(qū)及由3個協(xié)同基因及其周圍的IR激動子所組成的非翻譯區(qū)，非翻譯區(qū)參與TEM-1基因的激活、調(diào)控及轉(zhuǎn)座功能。大量研究表明， TEM-1轉(zhuǎn)座子被整合到許多細(xì)菌質(zhì)粒中，其中編碼β-內(nèi)酰胺酶的翻譯區(qū)序列高度保守，而轉(zhuǎn)座子中的非翻譯區(qū)序列在各細(xì)菌質(zhì)粒中差異很大。β-內(nèi)酰胺酶也可由細(xì)菌染色體編碼產(chǎn)生，質(zhì)粒介導(dǎo)的是高度耐藥，7200bpR質(zhì)粒是介導(dǎo)β-內(nèi)酰胺酶產(chǎn)生的關(guān)鍵。 
   
　　二是產(chǎn)生PBPs、藥物作用PBPs的位點(diǎn)改變、細(xì)菌的滲透性降低以及自溶酶減少等。這是產(chǎn)生染色體介導(dǎo)的耐藥青霉素株的關(guān)鍵。淋球菌主要有3種分子量的PBPs，分別為PBP1（87 000）、PBP2（59 000）、PBP3（44 000） ，其中染色體介導(dǎo)的淋病奈瑟氏菌對青霉素的耐藥部分是因?yàn)镻BPs改變所引起。Brannigan[4]等研究發(fā)現(xiàn)，編碼PBP2的青霉素結(jié)合蛋白2基因（penA）出現(xiàn)點(diǎn)突變，在氨基酸排列345號位置插入一個精氨酸序列（CGA），將此序列插入青霉素敏感株的penA基因中就會導(dǎo)致PBP2結(jié)構(gòu)的改變，使PBP2與青霉素的親和力下降，細(xì)胞膜對青霉素的滲透性降低，細(xì)菌耐藥水平升高，如果將其他的基因插入penA基因中并不會引起PBP2結(jié)構(gòu)的改變，這與后來的Tirodimos等的研究發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致。

       

    國內(nèi)的研究資料也表明，淋病奈瑟氏菌耐青霉素類藥物的菌株中一個氨基酸序列的插入是導(dǎo)致PBP2與青霉素結(jié)合的親和力下降的主要原因，青霉素敏感株的PBP2與青變引起。PBP1是青霉素的另一作用靶位，PBP1是由ponA基因編碼，如果PBP1氨基端第40位氨基酸突變，則淋病奈瑟氏菌對青霉素的MIC≥1mg/ml，比野生菌株對β-內(nèi)酰胺類抗生素的敏感性降低了4倍，如果用野生型ponA基因置換改變的ponA基因（ponA1），對青霉素的MIC可降低2倍。基因penC是PilQ基因發(fā)生錯義突變的結(jié)果，第666位的谷氨酸被賴氨酸取代， penC基因主要介導(dǎo)對青霉素和四環(huán)素的抗藥性，但只有penC和ponA1基因協(xié)同作用，才會產(chǎn)生對青霉素的高水平耐藥。敏感株的PBP2與青霉素是100%結(jié)合，而耐藥株的PBP2 與青霉素只有25%結(jié)合，其親和力變化是由染色體上penA 位點(diǎn)突變。

        

    由于抗生素的廣泛使用，淋病奈瑟氏菌對青霉素產(chǎn)生高度耐藥，其中在郴州、蘭州、牡丹江、上海、南昌、廣州、廣西、陜西、衡陽其耐藥率分別為100%、90%、88.76%、74.04%、74.17%、89.7%、94.02%、85.29%、89.1%。說明在我國青霉素已不能作為治療淋病奈瑟氏菌的藥物。

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