生殖支原体对两种抗生素的耐药机制探究

摘 要: 生殖支原体是引起非淋菌性尿道炎、子宫颈炎和盆腔炎的病原体,近几年报道生殖支原体对大环内酯类和氟喹诺酮类抗生素的耐药呈逐渐增加的趋势。其对大环内酯类抗生素的耐药机制主要为23SrRNA基因突变,氟喹诺酮类耐药的机制主要为拓扑异构酶IV基因ParC以及DNA促旋
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  摘 要: 生殖支原体是引起非淋菌性尿道炎、子宫颈炎和盆腔炎的病原体,近几年报道生殖支原体对大环内酯类和氟喹诺酮类抗生素的耐药呈逐渐增加的趋势。其对大环内酯类抗生素的耐药机制主要为23SrRNA基因突变,氟喹诺酮类耐药的机制主要为拓扑异构酶IV基因ParC以及DNA促旋酶基因GyrA的突变。随着全球范围内生殖支原体感染率的升高,如何控制生殖支原体耐药成为亟待解决的难题,新的治疗方案主要包括传统抗生素的使用及新型抗生素的开发。

  关键词: 生殖支原体; 耐药; 治疗;

  生殖支原体是一种重要的性传播病原体,已成为非淋球菌性尿道炎(non-gonococcal urethritis,NGU)的第二大病因,占所有NGU病原体的10%~30%[1]。目前大部分国际指南推荐阿奇霉素作为一线治疗药物,然而近年来阿奇霉素治疗失败率显着上升,研究者们已经在生殖支原体的23SrRNA基因中发现了导致大环内酯类耐药性产生的基因突变,氟喹诺酮类抗生素莫西沙星被认为是可靠的二线治疗药物,但最近的研究已经确定了在基因ParC和GyrA中存在赋予氟喹诺酮类耐药性的突变[2]。为了应对生殖支原体的耐药性问题,近年来不断有新的研究探索大环内酯类及氟喹诺酮类以外的抗生素治疗方案,其中包括传统抗生素的使用及新型抗生素的开发。本文系统综述了生殖支原体对大环内酯类和氟喹诺酮类抗生素的耐药机制,重点关注新药研究进展。

  1 、生殖支原体的耐药机制

  1.1 、大环内酯类抗生素

  大环内酯类抗生素通过结合细菌23SrRNA区域V的50S核糖体亚基阻止多肽链与核糖体的结合来抑制细菌蛋白质的合成。大部分国际指南推荐阿奇霉素作为一线药物治疗生殖支原体感染[3],然而Lau等[4]回顾了21项关于1.0 g阿奇霉素对生殖支原体疗效的Meta分析显示,2009年—2013年进行的研究中平均治愈率为67%,较1999年—2008年报告的85%有显着下降。大环内酯类抗生素治疗失败主要归因于生殖支原体核糖体的23SrRNA基因突变。23S rRNA基因区域V58位的2058和2059位碱基突变可以改变核糖体结构,从而阻止大环内酯类抗生素与之结合[5]。A2058G(大肠杆菌编号)和A2059G是最常见的突变类型,其次是A2058T和A2058C[6,7]。Shimada等[8]研究发现,生殖支原体L4的氨基酸变化与大肠杆菌L4中Gln62-Gly66区域的氨基酸变化一致,L22的氨基酸变化对应于大肠杆菌L22中的Arg88-Ala93区域内,最接近大环内酯结合位点。L4和L22核糖体蛋白质中的这些氨基酸改变可能是大环内酯类抗生素敏感性降低的主要原因[8,9]。生殖支原体存在外排泵可以针对性的泵出大环内酯类抗生素,这是其另一种可能的耐药机制[10]。

  1.2、 氟喹诺酮类抗生素

  在英国和欧洲治疗指南中推荐氟喹诺酮类抗生素莫西沙星作为生殖支原体感染的二线治疗方案,在阿奇霉素治疗失败后使用[11,12]。最近对17项研究的Meta分析显示,2010年之后的研究与2010年之前的研究相比,莫西沙星治愈率从100%下降到89%[13]。氟喹诺酮类抗生素通过结合DNA促旋酶和拓扑异构酶Ⅳ,阻断病原体DNA复制从而起到杀菌作用。在支原体和脲原体中,氟喹诺酮耐药机制主要涉及DNA促旋酶的GyrA亚基或拓扑异构酶IV的ParC亚基的突变,其中,与喹诺酮类耐药最相关的ParC突变位于氨基酸位点S83和A87(生殖支原体编号)[14]。Murray等[15]研究发现GyrA的突变位于氨基酸位点M95和D99,和ParC基因的S83突变同时存在,导致莫西沙星治疗失败。

生殖支原体对两种抗生素的耐药机制探究

  2 、治疗方案研究进展

  2.1 、传统抗生素的临床使用

  随着生殖支原体耐药菌株的不断产生,迫切需要新的治疗方案,在等待可用于临床的新型抗生素研发的同时,评估传统抗生素的治疗效果是一种可行方式。

  2.1.1、普那霉素

  普那霉素是一种链阳性菌素,包含两个结构上不相关的协同组分:普那霉素IA,一种B组链阳性菌素;普那霉素IIA,一种大环内酯类抗生素[16]。两种成分的结合使得普那霉素具有杀菌作用。普那霉素IIA与细胞核的50S亚基结合,诱导构象变化以增强普那霉素IA与之结合,这种结合是不可逆的,可阻止细菌蛋白质的合成。本药物对大多数革兰阳性球菌、解脲支原体和生殖支原体具有广谱抗菌活性[17]。澳大利亚一项临床研究纳入了155例生殖支原体感染患者,使用单药阿奇霉素及莫西沙星均治疗失败的7例患者中有6例接受了普那霉素治疗,全部治疗成功[18]。同样是澳大利亚的一项临床研究显示,2012年8月—2016年2月期间纳入的114例生殖支原体感染患者,使用阿奇霉素、莫西沙星或多西环素治疗均失败,而其中75%的患者使用普那霉素治疗成功,普那霉素耐受性良好,不良反应少,对于大环内酯类和喹诺酮类药物均耐药的生殖支原体,普那霉素可能是有效治疗药物之一[19]。

  2.1.2、 大观霉素

  大观霉素是一种氨基糖苷类抗生素,通过结合30S核糖体亚基来抑制细菌蛋白质合成,主要与林可霉素联合使用治疗支原体感染,也被用作单一疗法和单剂量疗法治疗淋病。既往一项体外药物敏感试验显示,8株生殖支原体对大观霉素最小抑菌浓度(MIC)均<25 mg/L,根据淋球菌的MIC耐药界值为128 mg/L,推测生殖支原体对大观霉素有较高的敏感性[20]。既往报道1例对大环内酯类耐药生殖支原体感染患者使用大观霉素2 g肌内注射,每日1次,连续7 d,作为单一疗法,治疗成功[21]。大观霉素可能作为多重耐药生殖支原体感染或妊娠期患者的潜在治疗方案,但是不推荐单药治疗,因为可能快速地出现耐药。与多西环素的联合治疗可能是一种选择方案[22]。

  2.2 、最新研究性治疗药物

  许多新型药物在体外实验中显示出良好的抗支原体效果,但目前评估其体内抗菌效果的临床研究数据尚十分有限。

  2.2.1、 酮内酯类抗生素

  近年来,耐药菌的迅速出现使第1代和第2代大环内酯类抗生素的应用受到极大的限制,这促使了第3代大环内酯类抗生素———酮内酯的诞生。Solithromycin(CEM-101)是一种新型酮内酯类抗生素,与阿奇霉素同属大环内酯类。支原体可以在不同阶段存活于细胞内,而Solithromycin的理论优势在于其可在细胞内达到很高的浓度[23],且与目前的大环内酯类药物(如阿奇霉素)相比,其在细菌核糖体上具有3个结合位点,从而导致抗菌活性大大提高[24]。Jensen等[25]体外研究数据显示,对于大环内酯类敏感的生殖支原体,Solithromycin的MIC90≤0.001mg/L,而对于阿奇霉素耐药菌株,其MIC90=4 mg/L。Solithromycin治疗淋病的Ⅱ期临床试验显示,其对包括生殖支原体在内的其他性病病原体均有抑制作用,经过治疗后,10例生殖支原体感染者中有7例(70%)获得治愈[26]。然而,在2016年,考虑到其潜在的肝毒性,Solithromycin未能获得FDA的批准在美国使用,未来将需要进一步的临床试验来确定其安全性,然后才能对其在性病领域的应用进行评估[27]。

  2.2.2、 截短侧耳素

  截短侧耳素是由侧耳菌产生的一类广谱二萜烯类抗生素,与其衍生物可在核糖体水平上抑制细菌蛋白质的合成。截短侧耳素及其衍生物一直以来被作为前体物质来研发兽用药物,瑞他帕林(retapamulin)的成功上市,真正实现了此类抗生素从兽用跨越到人用领域。半合成药物Lefamulin(BC-3781)已在2019年获得FDA批准用于社区获得性细菌性肺炎的治疗,为该类抗生素的临床应用展示了良好的前景[28]。有限的对Lefamulin的体外研究数据显示,其对阿奇霉素高度耐药的36株肺炎支原体的MIC90为0.002 mg/L。Lefamulin对大环内酯类敏感或耐药的肺炎支原体菌株均有杀菌效应[29]。Lefamulin对生殖支原体菌株ATCC33530(大环内酯类敏感性菌株)的MIC为0.001mg/L,5株对阿奇霉素和莫西沙星同时耐药的生殖支原体菌株中,Lefamulin的MICs为0.016~0.063 mg/L[30]。

  2.2.3、 四环素类衍生物

  Omadacycline(PTKO796)是一种新型9-氨甲基环素类抗生素,通过与细菌核糖体30 s亚基结合,抑制细菌蛋白质合成,属于广谱抗生素[31],已于2018年获得FDA批准用于急性细菌皮肤感染和社区获得性肺炎。既往研究对20个肺炎支原体分离株(包括大环内酯类耐药性菌株)进行了体外敏感性检测,所有MICs均≤0.25 mg/L,显示出与多西环素相似的抗支原体效果[32]。

  2.2.4、 新型拓扑异构酶抑制剂

  Zoliflodacin(ETX0914/AZD0914)是一种新型螺嘧啶三酮类抗生素,作用机制是通过抑制菌体DNA的生物合成而起到抗菌作用,其作用的靶点是DNA螺旋酶和(或)拓扑异构酶Ⅳ,这与其他拓扑异构酶抑制剂如氟喹诺酮类药物作用机制不同,从而没有交叉耐药性[33]。目前已完成用于淋球菌治疗的Ⅱ期临床试验。除了对淋球菌的作用,Zoliflodacin还可抑制多种性病病原体,包括沙眼衣原体和生殖支原体等。在Waites等[34]的研究中,Zoliflodacin显示出对11个生殖支原体菌株的体外敏感性,其MICs为0.5~1.0 mg/L,与左氧氟沙星和多西环素抗支原体效果相似。

  Gepotidacin(GSK2140944)是一种三氮杂苊烯类抗生素,一种新型拓扑异构酶抑制剂,通过与细菌DNA促旋酶和拓扑异构酶Ⅳ相互作用,进而抑制细菌DNA的复制,从而起到抗菌作用。体外数据表明,此类抗生素具有广谱活性,包括对携带氟喹诺酮抗性决定簇的菌株[35]。该药物目前已经完成了治疗淋病的Ⅱ期临床试验。Waites等[36]体外研究显示,对于10株阿奇霉素和莫西沙星敏感的生殖支原体菌株,Gepotidacin的MICs≤0.063mg/L。对莫西沙星MIC=8mg/L的临床分离菌株,Gepotidacin的MIC是0.5mg/L,提示该药物体外具有较强的抗生殖支原体作用。

  全球的多个国家均已报道对大环内酯类和氟喹诺酮类抗生素耐药的生殖支原体,生殖支原体耐药成为值得关注并亟待解决的问题。目前生殖支原体对于大环内酯类和氟喹诺酮类抗生素的耐药机制的研究已基本明确,针对这些耐药机制研发新型敏感的治疗药物在未来是十分必要的。

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  原文出处:李雪纯,苏晓红.生殖支原体耐药机制及治疗方案的研究进展[J].临床皮肤科杂志,2020,49(08):506-508. 转载请注明来源。原文地址:http://www.lw54.com/html/zhlw/20200911/8365436.html   

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