結核分枝桿菌對異煙肼耐藥的研究現狀*

韓文娟　邱麗華　景學安

(1.泰山醫學院公共衛生學院，山東 泰安　271000；　2.山東省胸科醫院，山東 濟南　250000)

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結核分枝桿菌對異煙肼耐藥的研究現狀*

韓文娟1邱麗華2景學安1

(1.泰山醫學院公共衛生學院，山東 泰安271000；2.山東省胸科醫院，山東 濟南250000)

關鍵詞：結核分枝桿菌；異煙肼；耐藥；分子機制；危險因素

結核病(tuberculosis，TB)是由結核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis，MTB)引起的世界性慢性傳染病。盡管藥物等抗結核的有效治療已經有60多年，但是結核病仍然是單一致病菌感染導致死亡率最高的感染性疾病。據2014年世界組織(WHO)全球結核報告顯示，截止到2013年全球結核病患者約有900萬人并有150萬人死于結核病。中國結核病患者占全球結核病患者11%。近年來結核病病情的預防及控制雖然得到了很好效果，但是耐藥性結核的出現給結核病的控制造成了巨大的威脅[1]。異胭肼(INH)是直接督導下短程化療(DOTS)戰略中的重要組成藥物，也是應用最廣泛的一線抗癆藥物之一。隨著異煙肼耐藥的增加，單耐異煙肼以及與其他藥物組成的耐藥形式增加了結核病的治療難度。對此，許多國內外研究者就異煙肼耐藥的分子機制方面與流行病學方面做出了研究。現將結核分枝桿菌對異煙肼耐藥的研究現狀作一綜述。

1異煙肼的耐藥現狀

通常將耐藥性結核分為單耐藥性結核、多耐藥性結核、耐多藥性結核、廣泛性耐藥結核。具體定義為：單耐藥(monoresistance)結核病患者感染的結核分枝桿菌經體外證實對 1種抗結核藥物耐藥。多耐藥(poly resistance)結核病患者感染的結核分枝桿菌經體外證實對 1種以上的抗結核藥物耐藥,但不包括同時耐異煙肼、利福平。耐多藥(multi-drug resistance， MDR)結核病患者感染的結核分枝桿菌經體外證實至少同時對異煙肼、利福平耐藥。廣泛耐藥(extensively drug resistance，XDR)結核病患者感染的結核分枝桿菌體外被證實除至少同時對異煙肼、利福平耐藥外，還對任何氟喹諾酮類藥物產生耐藥，以及3種二線抗結核注射藥物(卷曲霉素、卡那霉素和阿米卡星)中的至少 1種耐藥。

由以上的耐藥性結核的定義可以看出異煙肼作為一線藥物，在治療中具有重要的作用，其耐藥性的產生也增加了結核病的治愈難度。耐多藥結核是利福平與異煙肼同時耐藥，而利福平單耐藥比較少見，除非HIV合并感染或具有其它的疾病，85%～90%的利福平耐藥菌株同時對異煙肼耐藥[2]。因此對異煙肼耐藥被認為是耐多藥性結核(MDR-TB)的標志物。

據2014年世界衛生組織(WHO)全球結核報告顯示，在全球范圍內, 結核病新發病例中約有3.5%為耐多藥結核病病例，在之前有過結核病治療史的病例中約有20.5%為耐多藥結核病病例。在2013年,全世界范圍內約有48萬例新病例為耐多藥結核,結核病患者中估計有21萬例死于耐多藥結核病。全球耐多藥結核病患者中有超過一半的患者在印度、中國和俄羅斯。據統計，在所有結核病例中，結核病耐藥中單耐異煙肼的平均水平為9.5%，新、舊結核病例分別為8.1%和95%[1]。

根據我國分別在1990、2000、2010年進行的三次結核病流行病學抽樣調查可知，異煙肼的初始耐藥率分別為9.6%、11%、28.2%，獲得性耐藥率分別為23.5%、31%和30.8%。數據分析發現異煙肼的初始耐藥率呈現上升的趨勢，而且獲得性耐藥率也處于較高水平[3-4]。

2異煙肼耐藥的分子機制

研究發現，結核分枝桿菌耐異煙肼與過氧化氫酶-過氧化物酶編碼基因(katG)、烯酰基還原酶編碼基因(inhA)、烷基過氧化氫酶還原酶編碼基因(ahpC)、β2酮酰基酰基運載蛋白合成酶編碼基因(kasA)、NADH脫氫酶編碼基因(ndh)等基因有關。其中最主要的是KatG和inhA基因，分別占總耐藥基因的83.9%和16.5%[5]。

2.1KatG基因katG基因編碼的蛋白質具有過氧化氫酶-過氧化物酶活性。異煙肼進入結核分枝桿菌細胞內后，被結核分枝桿菌過氧化氫酶-過氧化物酶激活氧化成異煙酸，異煙酸作用于烯酰基還原酶，參與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，輔酶I)的合成，烯酰基還原酶-NADH復合體結合，抑制其活性，干擾細胞壁中分枝菌酸合成，使結核分枝桿菌細胞壁的完整性及抗酸性受損，起到抗菌作用。KatG基因突變包括完全缺失、點突變堿基的插入和缺失，造成KatG基因功能的下降或缺失，產生耐藥。

在KatG基因突變研究中最多見的是315位密碼子發生的突變。Romay等[6]研究表明katG基因AGC315ACC突變為異煙肼耐藥的主要機制，與異煙肼高度耐藥相關。Tomasz Jagielski等[7]對50位 MDR-TB 患者進行研究表明，46位患者存在KatG基因突變，其中36位患者(72%)存在315位密碼子絲氨酸(Ser)→蘇氨酸(Thr)的替換。另外，在katG基因的其他位點上也會發生突變，影響酶的穩定性和催化能力，從而導致結核分枝桿菌對有異煙肼產生不同程度的耐藥性，如： 104位精氨酸(Arg)、108位組氨酸(His)、138位天冬酰胺(Asn)、148位亮氨酸(Leu)、270位組氨酸(His)、275位蘇氨酸(Thr)、312位色氨酸(Trp)、378、394、381位天冬氨酸(Asp)等密碼子突變[8-13]。

2.2inhA基因inhA基因編碼的蛋白為依賴NADH-烯酰基乙酰載體蛋白還原酶(InhA)，與分枝菌酸生物合成有關，能催化短鏈脂肪酸前體形成分枝菌酸，是異煙肼的作用靶點。異煙肼進入菌體后，在分枝桿菌過氧化氫酶-過氧化物酶KatG的作用下轉變成異煙酰肼的活性形式，通過NADH輔助因子結合到InhA活性部位，干擾分枝菌酸合成而發揮抗菌作用。

由于inhA基因的突變，阻止了NADH-烯酰基乙酰載體蛋白還原酶(InhA)對INH-NADH復合物的活化，使異煙肼失去效力，從而產生耐藥。 研究發現[14-16]inhA基因常見的突變位點發生在G-17T、T-8C、C-15T。密碼子突變常發生在280位蘇氨酸(Ser)-丙氨酸(Ala)、 94位蘇氨酸(Ser)-丙氨酸(Ala)，90位異亮氨酸(Lle)-脯氨酸(Pro)，使其編碼的InhA蛋白與NADH的親和力下降，從而抑制分枝菌酸的生物合成[17-18]。

研究表明[5,14,19-20]，katG基因與inhA基因易產生聯合突變，對結核分枝桿菌耐藥具有協同作用。Riahi F等[16]也在研究中發現inhA基因34位C-T和47位G-A的基因與突變katG基因 315位密碼子的聯合突變。

3異煙肼耐藥產生的醫療、患者因素

3.1異煙肼初始耐藥異煙肼耐藥可分為初始耐藥與獲得性耐藥，其中獲得性耐藥是指原來對抗結核藥物敏感的結核分枝桿菌，在應用抗結核藥物療程中發展為耐藥，是我們常說的耐藥情況。

初始耐藥是指未接受過抗結核治療已發生耐藥，包括原發性耐藥和隱匿的獲得性耐藥。原發性耐藥多為機體是被耐藥性結核病病人傳染的具有耐藥性的結核分枝桿菌。隱匿的獲得性耐藥是機體在感染結核分枝桿菌后一段時間內不發病，之后由于在此過程中結核分枝桿菌產生耐藥性。王國新[21]等在研究中提出，機體感染結核分枝桿菌后雖然不會發病，但會受到環境的影響或疾病服用異煙肼進行非抗結核治療，產生耐藥性，當感染者由于免疫力低下或其他原因誘導發病后，就會成為耐藥性結核病。

3.2不規律用藥結核病需早診斷早治療，規律足療程用藥，此時對一線、二線結核藥的耐藥率低，療效好，療程相對較短，可減少耐藥性結核的產生。但一些結核病患者由于經濟問題，無法及時到醫院就診或做不到規律足療程用藥，大大增加了耐藥性結核產生的可能性。Yang X[22]在研究中表示，在結核病的治療過程中，病人產生耐藥的最重要的危險因素是初始治療不當，而其中貧窮是主要的罪魁禍首。Songhua Chen等[23]研究表明，第一次治療的持續時間超過8個月，或者之前有超過三個的抗結核時間段的容易產生耐多藥結核病。

3.3藥品不良反應在用藥的過程中，由于抗結核藥物的毒性作用以及患者本身的因素，產生一系列的藥物不良反應。異煙肼的不良反應主要表現為末梢神經炎、過敏性休克、肝腎損傷和癲癇，神經障礙為主的神經系統毒性。尤其是在抗結核治療過程中，為增加療效采用聯合用藥，使抗結核藥物之間相互作用產生藥物代謝異常，增大藥物不良反應的程度和概率。而藥物不良反應的產生會導致患者不得不停藥或更換藥物，增加耐藥產生的幾率，甚至導致死亡[24-25]。

3.4年齡因素老年人結核病的患病率與耐藥率均處于較高的水平，老年人容易患有結核病主要是由于老年人的免疫功能下降以及經濟、醫療衛生條件相對較差造成的[26]。對于老年人耐藥多是由于老年人在用藥過程中的監管不力，未能了解結核病的嚴重性和合理用藥的重要性，造成了在用藥過程中的不合理用藥。其次，抗結核藥物多具有肝腎毒性和其他副作用，老年人由于身體機能降低，肝腎功能減退，易產生不良反應而被迫暫停用藥。另外，老年結核病患者合并肺部感染或者糖尿病等基礎疾病者較多，影響治療效果[27]。

3.5流動人口因素隨著經濟全球化進程不斷加快，國際人口流動更加頻繁，在我國，城市之間，城鄉之間的人口流動也不斷增加，流動人口流動的不確定性、難以控制性相對促進了流行病包括結核分枝桿菌的傳播。夏天等[28]對上海流動人口肺結核耐藥情況及影響因素的研究中表明，流動人口的總耐藥率為20.00%，耐多藥率為4.10%，均高于戶籍人口的耐藥率，其中異煙肼的耐藥率為10.94%。流動人口不僅存在治療保障不足、短程督導化療管理率低的問題，也普遍存在就診延誤和治療不規律等問題[28-29]。

3.6 免疫因素在結核病的治療過程中，免疫系統也具有很大的作用，結核分枝桿菌感染者結核發病主要是由于免疫力的下降。艾滋病患者的會出現免疫功能的缺陷，更加容易感染結核分枝桿菌，截止到2013年全球結核病患者約有900萬人，其中36萬人的結核病患者檢測出人體免疫缺陷病毒(HIV)陽性[1]。而結核分枝桿菌感染病發病后治療困難，且耐藥率高，難以控制。

4小結

結核病耐藥的產生給病人的經濟、生活乃至心理都造成了巨大的影響，異煙肼的耐藥率在不斷上升，導致了耐多藥結核的增加，現在，對異煙肼耐藥分子機制的研究已比較成熟，其他影響因素也在不斷探討，但在某一些方面卻仍未研究清楚并有爭議，需要更加深入的研究與探討。

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*作者簡介：韓文娟(1989—),女,碩士研究生,研究方向:慢性流行病及衛生統計學。 通訊作者：景學安，教授，研究方向: 慢性流行病及衛生統計學，E-mail: jingxuean@126.com。邱麗華，教授，研究方向：結核病防治，E-mail: qiu-lh@163.com。

中圖分類號：R825.2

文獻標識碼：A

文章編號：1004-7115(2016)07-0838-03

doi:10.3969/j.issn.1004-7115.2016.07.051

(收稿日期2016-01-28)