臨床研究淋病奈瑟氏菌為何會對β–內酰胺類藥物耐藥

    β–內酰胺類藥物治療淋病奈瑟氏菌感染的傳統藥物是青霉素，其是通過與細菌內膜靶蛋白青霉素結合蛋白（Penicillin Bindi淋病奈瑟氏菌 Proteins，PBPs）結合，使轉肽酶失活，破壞細菌細胞膜的完整性，使細菌死亡。細菌對β–內酰胺類藥物的耐藥機制是：一是產生β–內酰胺酶：1975年首次報道產β-內酰胺酶淋球菌（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基因質粒所致，因其產生的β-內酰胺酶可以特異性的打開青霉素等藥物分子結構中的β-內酰胺環，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。編碼產生此酶的基因主要位于質粒上，故稱此質粒為產青霉素酶質粒。

   

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

   

    一般認為R質粒可以編碼產生β-內酰胺酶質粒可以通過轉化的方式在同種細菌間或異種細菌間傳遞，并能夠整合到染色體上，所以質粒與耐藥基因的關系還需要進一步深入探討。TEM-1基因就是一種存在于質粒上編碼β-內酰胺酶的基因，帶有這種質粒的菌株對青霉素的抗性很高，MIC高達2 mg/ml。TEM-1主要以轉座子TnA基因的形式在許多細菌的耐藥質粒間通過結合和轉座作用不規則轉移重組。完整的TEM-1轉座子包括編碼β-內酰胺酶的翻譯區及由3個協同基因及其周圍的IR激動子所組成的非翻譯區，非翻譯區參與TEM-1基因的激活、調控及轉座功能。大量研究表明， TEM-1轉座子被整合到許多細菌質粒中，其中編碼β-內酰胺酶的翻譯區序列高度保守，而轉座子中的非翻譯區序列在各細菌質粒中差異很大。β-內酰胺酶也可由細菌染色體編碼產生，質粒介導的是高度耐藥，7200bpR質粒是介導β-內酰胺酶產生的關鍵。 
   
　　二是產生PBPs、藥物作用PBPs的位點改變、細菌的滲透性降低以及自溶酶減少等。這是產生染色體介導的耐藥青霉素株的關鍵。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） ，其中染色體介導的淋病奈瑟氏菌對青霉素的耐藥部分是因為PBPs改變所引起。Brannigan[4]等研究發現，編碼PBP2的青霉素結合蛋白2基因（penA）出現點突變，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基因中就會導致PBP2結構的改變，使PBP2與青霉素的親和力下降，細胞膜對青霉素的滲透性降低，細菌耐藥水平升高，如果將其他的基因插入penA基因中并不會引起PBP2結構的改變，這與后來的Tirodimos等的研究發現結果一致。

       

    國內的研究資料也表明，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致PBP2與青霉素結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基因發生錯義突變的結果，第666位的谷氨酸被賴氨酸取代， penC基因主要介導對青霉素和四環素的抗藥性，但只有penC和ponA1基因協同作用，才會產生對青霉素的高水平耐藥。敏感株的PBP2與青霉素是100%結合，而耐藥株的PBP2 與青霉素只有25%結合，其親和力變化是由染色體上penA 位點突變。

        

    由于抗生素的廣泛使用，淋病奈瑟氏菌對青霉素產生高度耐藥，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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