临床研究淋病奈瑟氏菌为何会对β–内酰胺类药物耐药

    β–内酰胺类药物治疗淋病奈瑟氏菌感染的传统药物是青霉素，其是通过与细菌内膜靶蛋白青霉素结合蛋白（Penicillin Bindi淋病奈瑟氏菌 Proteins，PBPs）结合，使转肽酶失活，破坏细菌细胞膜的完整性，使细菌死亡。细菌对β–内酰胺类药物的耐药机制是：一是产生β–内酰胺酶：1975年首次报道产β-内酰胺酶淋球菌（PP淋病奈瑟氏菌），PP淋病奈瑟氏菌为淋病奈瑟氏菌获得TEM-1基因质粒所致，因其产生的β-内酰胺酶可以特异性的打开青霉素等药物分子结构中的β-内酰胺环，使药物完全失去抗菌活性，TEM-1基因检测阳性即可确定为PP淋病奈瑟氏菌菌。编码产生此酶的基因主要位于质粒上，故称此质粒为产青霉素酶质粒。

   

    国内外对淋球菌耐药质粒的组成、分布做了大量研究，其中由质粒介导的PP淋病奈瑟氏菌菌株占81.4%，黎帆等在南昌地区从120株淋球菌中检测到78株携带415 Md质粒的菌株，其中TEM-1基因71株（91.3%）对青霉素耐药，表明415Md质粒与青霉素耐药密切相关，国外研究发现415 Md～417 Md和312 Md～314 Md的质粒以及712 Md质粒均具有编码β-内酰胺酶基因相关的R因子[3]。在不同的区域和不同的时期细菌质粒谱的分布具有明显差异性，耐青霉素质粒按其分子大小分为3种: 39 500 bp结合质粒或传递质粒，又称“亚洲型”R质粒；7 000 bp～7 400 bp和5 000 bp～5 300 bp的耐药性质粒，具有编码β-内酰胺酶基因相关的R因子，又称“非洲型”R质粒； 4 200 bp的隐蔽质粒。国外报道质粒谱型以4200bp+7200bp+39500bp（33.182%）多见，7 200 bp质粒的检出率为41.55%。不同时期、不同地区淋病奈瑟氏菌质粒谱型有各自的特点，了解其变化将有助于从分子水平监控本地区淋病奈瑟氏菌的变化和流行趋势。

   

    一般认为R质粒可以编码产生β-内酰胺酶质粒可以通过转化的方式在同种细菌间或异种细菌间传递，并能够整合到染色体上，所以质粒与耐药基因的关系还需要进一步深入探讨。TEM-1基因就是一种存在于质粒上编码β-内酰胺酶的基因，带有这种质粒的菌株对青霉素的抗性很高，MIC高达2 mg/ml。TEM-1主要以转座子TnA基因的形式在许多细菌的耐药质粒间通过结合和转座作用不规则转移重组。完整的TEM-1转座子包括编码β-内酰胺酶的翻译区及由3个协同基因及其周围的IR激动子所组成的非翻译区，非翻译区参与TEM-1基因的激活、调控及转座功能。大量研究表明， TEM-1转座子被整合到许多细菌质粒中，其中编码β-内酰胺酶的翻译区序列高度保守，而转座子中的非翻译区序列在各细菌质粒中差异很大。β-内酰胺酶也可由细菌染色体编码产生，质粒介导的是高度耐药，7200bpR质粒是介导β-内酰胺酶产生的关键。 
   
　　二是产生PBPs、药物作用PBPs的位点改变、细菌的渗透性降低以及自溶酶减少等。这是产生染色体介导的耐药青霉素株的关键。淋球菌主要有3种分子量的PBPs，分别为PBP1（87 000）、PBP2（59 000）、PBP3（44 000） ，其中染色体介导的淋病奈瑟氏菌对青霉素的耐药部分是因为PBPs改变所引起。Brannigan[4]等研究发现，编码PBP2的青霉素结合蛋白2基因（penA）出现点突变，在氨基酸排列345号位置插入一个精氨酸序列（CGA），将此序列插入青霉素敏感株的penA基因中就会导致PBP2结构的改变，使PBP2与青霉素的亲和力下降，细胞膜对青霉素的渗透性降低，细菌耐药水平升高，如果将其他的基因插入penA基因中并不会引起PBP2结构的改变，这与后来的Tirodimos等的研究发现结果一致。

       

    国内的研究资料也表明，淋病奈瑟氏菌耐青霉素类药物的菌株中一个氨基酸序列的插入是导致PBP2与青霉素结合的亲和力下降的主要原因，青霉素敏感株的PBP2与青变引起。PBP1是青霉素的另一作用靶位，PBP1是由ponA基因编码，如果PBP1氨基端第40位氨基酸突变，则淋病奈瑟氏菌对青霉素的MIC≥1mg/ml，比野生菌株对β-内酰胺类抗生素的敏感性降低了4倍，如果用野生型ponA基因置换改变的ponA基因（ponA1），对青霉素的MIC可降低2倍。基因penC是PilQ基因发生错义突变的结果，第666位的谷氨酸被赖氨酸取代， penC基因主要介导对青霉素和四环素的抗药性，但只有penC和ponA1基因协同作用，才会产生对青霉素的高水平耐药。敏感株的PBP2与青霉素是100%结合，而耐药株的PBP2 与青霉素只有25%结合，其亲和力变化是由染色体上penA 位点突变。

        

    由于抗生素的广泛使用，淋病奈瑟氏菌对青霉素产生高度耐药，其中在郴州、兰州、牡丹江、上海、南昌、广州、广西、陕西、衡阳其耐药率分别为100%、90%、88.76%、74.04%、74.17%、89.7%、94.02%、85.29%、89.1%。说明在我国青霉素已不能作为治疗淋病奈瑟氏菌的药物。

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