結核?。═uberculosis，TB）是由結核分枝桿菌( Mycobacterium tuberculosis, Mtb)引發(fā)的主要通過(guò)呼吸傳播的致死性傳染病，俗稱(chēng)癆病。世界衛生組織于1993年就已經(jīng)宣布世界進(jìn)入結核病緊急狀態(tài)，至今已過(guò)去了25年。但是由于耐藥結核病等的出現使結核病的防控一直不容樂(lè )觀(guān)。全球范圍內，結核病是導致死亡的十大原因之一，從2015年起，已重新成為世界第一大傳染病。根據世界衛生組織最新報道，2017年全球新發(fā)結核病約1000萬(wàn)人，死亡約157萬(wàn)人。我國是結核病重災區，耐藥人數僅次于印度。2018年9月26日，第七十三屆聯(lián)合國大會(huì )防治結核病問(wèn)題高級別會(huì )議在美國紐約舉行。國家主席習近平夫人、世界衛生組織結核病和艾滋病防治親善大使彭麗媛應邀作為抗擊結核病杰出人士代表在會(huì )議開(kāi)幕式上發(fā)表視頻講話(huà)。同時(shí)，世界衛生組織組織開(kāi)展“點(diǎn)亮城市的紅”結核病宣傳活動(dòng)，在全球各大城市將城市標志性建筑點(diǎn)亮為紅色。?

　　耐藥結核病分為單耐藥（主要是對利福平或異煙肼，Isoniazid，INH，俗稱(chēng)雷米封）、多耐藥（對一種以上一線(xiàn)抗結核藥物耐藥，不包括同時(shí)對異煙肼和利福平耐藥）、耐多藥（MDR，至少對利福平和異煙肼耐藥），廣泛耐藥（XDR， MDR加上至少對一種注射藥物且對一種喹諾酮類(lèi)藥物耐藥），甚至是完全耐藥（TDR，對所有測試的藥物都耐藥）?？梢?jiàn)，異煙肼耐藥在耐藥結核菌上的嚴重性。丙硫異煙胺（Prothionamide，PTO）是臨床上用于治療耐藥結核的二線(xiàn)殺菌藥物，具有效果好，毒副作用低等特點(diǎn)。?

　　由于丙硫異煙胺與異煙肼結構類(lèi)似且有研究表明它們具有共同的作用靶標：NADH依賴(lài)的烯酰?；d體蛋白還原酶（NADH dependent enoyl-acyl carrier protein reductase, InhA），因此，這二者具有一定的交叉耐藥。目前已發(fā)現的丙硫異煙胺和異煙肼的耐藥機制如圖所示。丙硫異煙胺和異煙肼都是前藥，分別被EthA編碼的黃素氧化酶EthA和katG編碼的過(guò)氧化物酶KatG活化。被活化后的INH與NAD形成INH-NAD復合物并作用于靶點(diǎn)InhA。由ndh編碼的NADH脫氫酶在NADH/NAD的轉化過(guò)程起著(zhù)至關(guān)重要的作用，因此ndh 突變會(huì )導致INH耐藥。TetR/CamR家族的EthR負調控ethA的轉錄，因此EthR突變會(huì )影響PTO的活化。文獻指出mshA編碼的糖基轉移酶MshA與丙硫異煙胺/乙硫異煙胺的活化有關(guān)。盡管如此，丙硫異煙胺和異煙肼 (特別是丙硫異煙胺)的有些作用機制還不是很清楚，它們在臨床菌株中的交叉耐藥程度不清楚。?

　　結核菌生長(cháng)緩慢，一般要3-6周才能在平板上形成可見(jiàn)的菌落。PTO作為二線(xiàn)藥物，其敏感性檢測存在一定問(wèn)題。常見(jiàn)的BD MGIT960快速檢測系統對丙硫異煙胺的敏感性檢測結果公認不可靠，臨床上一般不進(jìn)行丙硫異煙胺藥敏檢測。美國較少使用丙硫異煙胺而常使用與之結構類(lèi)似的乙硫異煙胺，這二者的耐藥作用機理研究得也不是很透徹，通過(guò)分子診斷判斷藥敏臨床應用也不是很多。簡(jiǎn)言之，臨床使用丙硫異煙胺時(shí)，幾乎不進(jìn)行藥敏實(shí)驗，直接用于治療耐藥結核病人，所以非常有必要研究丙硫異煙胺對耐藥菌，特別是對異煙肼耐藥的菌株的有效率是多少，以及是否可以通過(guò)分子生物學(xué)的方法進(jìn)行快速基因檢測？通過(guò)這些研究，有望實(shí)現對丙硫異煙胺的精準使用，避免過(guò)度和無(wú)效，甚至是有害的治療。?

　　為此，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院的張天宇課題組與廣州市胸科醫院、廣州醫科大學(xué)附屬第一醫院國家呼吸系統疾病臨床醫學(xué)研究中心、香港中文大學(xué)等合作首次報道了我國臨床結核菌株存在嚴重的對異煙肼和丙硫異煙胺交叉耐藥。研究者們發(fā)現對異煙肼耐藥的191株結核菌中有173株（90.6%）對丙硫異煙胺耐藥，說(shuō)明異煙肼和丙硫異煙胺存在嚴重的交叉耐藥，提示在臨床治療上對于異煙肼耐藥的患者，有必要對丙硫異煙胺進(jìn)行耐藥檢測后方可用該藥進(jìn)行治療。研究者還發(fā)現了55個(gè)新的未報到過(guò)的非同義突變以及在20.22% 丙硫異煙胺耐藥臨床菌株中沒(méi)有發(fā)現任何已報道過(guò)的耐藥相關(guān)基因存在突變，這提示存在其他未知的耐藥機制可以導致相當比例的臨床菌株對丙硫異煙胺耐藥。相關(guān)研究成果“Detection of novel mutations associated with independent and cross-resistance to isoniazid and prothionamide in Mycobacterium tuberculosis clinical isolates”于2018年12 月22日在線(xiàn)發(fā)表于歐洲臨床微生物和傳染病學(xué)會(huì )的官方雜志Clinical Microbiology and Infection。?

　　該研究主要由廣州生物院呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室的張天宇課題組國際博士生Mahmudul Islam Joy、廣州市胸科醫院隸屬呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室的成員譚耀駒主任及其他學(xué)生和工作人員等共同合作完成。該研究受到了國家科技重大專(zhuān)項、中國科學(xué)院項目，廣東省科技發(fā)展專(zhuān)項資金、UCAS獎學(xué)金、廣州市科技計劃項目，CAS-TWAS獎學(xué)金的支持。?

　　?論文鏈接

丙硫異煙胺（PTO）與異煙肼（INH）的作用機理以及在本次研究中發(fā)現的與其耐藥相關(guān)的蛋白編碼基因突變在所有相應耐藥菌中出現的比例情況。