李德東,管少興,胡 靜,單文治,劉 屏,孫 艷(解放軍總醫院藥品供應中心,北京 100853)
1970 - 2015年白念珠菌耐藥機制的文獻計量分析
李德東,管少興,胡 靜,單文治,劉 屏,孫 艷
(解放軍總醫院藥品供應中心,北京 100853)
目的:利用文獻計量學的方法對白念珠菌耐藥機制的相關文獻進行統計分析,增強人們對白念珠菌耐藥機制的全面認識。方法:檢索PubMed、Embase、SCI和CNKI數據庫,對白念珠菌耐藥機制的相關文獻進行匯總,對納入研究的文獻年份分布、作者、語種、文獻類型、藥物類型、耐藥機制分類等進行統計分析。結果:共納入相關文獻726篇,文獻數量自20世紀90年代以來呈逐年遞增趨勢。從文獻發表語種和作者來看,英文文獻數量最多(466篇),同時中文文獻近年來增長迅速(197篇),國內相關研究整體水平偏低但也不乏亮點。所納入文獻中研究涉及最多的藥物是唑類藥物(357篇),其中以氟康唑耐藥機制相關的文獻數量為最多(236篇)。關于耐藥機制的研究主要集中在藥物外排泵表達變化及藥物作用靶酶結構變異或含量變化等方面。結論:唑類藥物耐藥仍是白念珠菌耐藥研究領域的重點,其主要的耐藥機制是藥物外排泵的表達增加和藥物作用靶酶結構變異或含量增加。
白念珠菌;耐藥機制;文獻研究;計量分析
白念珠菌(Candida albicans)是一種威脅人類健康與生命的重要條件致病真菌,隨著廣譜抗生素、免疫抑制劑等的大量使用,免疫缺陷患者的系統性真菌感染風險顯著增加。目前治療系統性白念珠菌感染的主要藥物仍然以唑類藥物為主,其中以氟康唑和伏立康唑的應用最為廣泛,同時棘球白素類抗真菌藥物如卡泊芬凈等的臨床使用率也開始逐漸增加[1]。隨著臨床上白念珠菌感染越來越普遍以及抗真菌藥物的大量使用,白念珠菌的耐藥現象已受到人們的關注,關于白念珠菌耐藥機制的研究對臨床防治真菌感染具有重要意義。
為了全面了解白念珠菌的耐藥機制,尋找有效的臨床治療對策,本文從文獻計量學的角度出發,全面統計分析了國內外主要數據庫(PubMed、Embase、SCI、CNKI)中收錄的關于白念珠菌耐藥機制的文獻,并對這些文獻進行分析和歸納,以期為臨床醫生和科研工作者全面了解白念珠菌耐藥機制的研究現狀和發展趨勢提供參考。
1.1納入和排除標準
在PubMed、Embase、SCI(Web of ScienceTM核心合集)、中國知網(CNKI)四個數據庫中,檢索出全部有關白念珠菌耐藥機制的文獻:1)納入白念珠菌耐藥機制的體內外研究及綜述報道,包括論著、綜述、會議摘要、碩博論文等;2)排除與白念珠菌耐藥機制無關的文獻以及一些簡訊、媒體報道、信件類等非專業領域文章。
1.2檢索策略和方法
外文文獻使用PubMed、Embase、SCI三個數據庫進行主題詞檢索,具體的檢索策略為:在PubMed中,以(Candida albicans [MeSH]) AND (Resistan* [Title/ Abstract] AND mechanism* [Title/Abstract])為檢索式進行檢索。在Embase中,以‘Candida albicans’/exp OR ‘Candidiasis’/exp AND resistan* AND mechanism*為檢索式進行檢索。在SCI庫中,以主題:(Candida albicans OR C. albicans) AND 主題:(resistan* AND mechanism*)為檢索式進行檢索。中文文獻使用中國知網(CNKI)進行主題詞檢索,檢索詞為:“白念珠菌”且“耐藥機制”或者“白色念珠菌”且“耐藥機制”或者“白假絲酵母菌”且“耐藥機制”。時間跨度為1970年1月1日- 2015年12月31日。所得文獻利用EndNote X7結合人工檢查和糾錯,刪除重復的文獻。利用Excel表建立評價數據庫,錄入數據后統計分析。
1.3評價內容
分析文獻的年份分布、文獻分類(論著、綜述、會議摘要、碩博論文、書籍等)、語種、作者、發表刊物等,然后對文獻進行進一步分析,包括將與白念珠菌耐藥相關的藥物和耐藥機制進行總結和分類等。建立Excel數據評價庫,錄入數據后對文獻內容和白念珠菌耐藥機制做進一步分析。
2.1各年份白念珠菌耐藥機制相關文獻發表的數量變化
四大數據庫共檢索出白念珠菌耐藥機制相關文獻4921篇,其中,PubMed檢出504篇,Embase檢出1872篇,SCI檢出2198篇,CNKI檢出347篇。去重整理后共納入符合要求的文獻726篇,其中非中文文獻529篇,中文文獻197篇。各年份關于白念珠菌耐藥機制文獻發表的數量變化見圖1。

圖1 白念珠菌耐藥機制相關文獻發表年份分布Fig 1 Year distribution of literature about the drug resistance mechanisms of C. albicans over time
2.2白念珠菌耐藥機制相關文獻發表作者、期刊、語言及引用頻次
目前發表白念珠菌耐藥機制相關文獻數量最多的作者是Sanglard D,其發表文獻數量(40篇)占全部文獻的5.5%;其次依次為姜遠英(29篇,4.0%),Prasad R(27篇,3.7%),Rogers PD(23篇,3.2%)和Morschhaeuser J(13篇,1.8%)。
就文獻收錄期刊而言,有207個國際期刊收載了有關白念珠菌耐藥機制的文獻,收錄相關文獻最多的期刊是《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》,共70篇,占全部相關文獻的12.8%;其次為《Mycoses》(27篇,5.0%),《Eukaryotic Cell》(16篇,3.0%),《Fems Yeast Research》(14篇,2.6%)和《Journal of Antimicrobial Chemotherapy》(11篇,2.1%)。有55個國內期刊收載了有關白念珠菌耐藥機制的文獻,收錄最多的期刊是《中國真菌學雜志》,共14篇,占全部相關文獻的7.1%;其次分別為《藥學服務與研究》(5篇,2.5%),《中國微生態學雜志》、《皮膚病與性病》和《中國麻風皮膚病雜志》(各4篇,各占2.0%)。
由于英語是國際通用語言,所以在納入的所有文獻中有一半以上是英文文獻,共466篇,占全部文獻的64.2%;其次為中文文獻(197篇,27.1%),日語文獻(21篇,2.9%),法語文獻(11篇,1.5%)。其他語言的文獻還包括德語、土耳其語、波蘭語、葡萄牙語、荷蘭語等。
單篇被引頻次最高的文獻為1998年White TC等人發表的關于白念珠菌藥物外排泵高表達和靶酶突變的文章(被引815次)[2]。其次依次為Chandra J等人在2001年發表的有關生物被膜和白念珠菌耐藥性關系的文章(被引645次)[3];Ghannoum等人在1999年發表的有關抗真菌藥物的耐藥機制的綜述(被引567次)[4];Sanglard D等人在1995年發表的有關白念珠菌耐藥機制可能與ATP 結合蛋白(ATP-binding cassette,ABC)有關的文章(被引544次)和Rogers PD等人在2005年利用全基因表達譜分析白念珠菌耐藥機制的文章(被引476次)[5-6]。
2.3白念珠菌耐藥機制相關文獻類型分析
529篇非中文文獻中,關于白念珠菌耐藥機制的研究性論著共381篇,占全部非中文文獻的72.0%;其次分別為綜述(125篇,23.6%)、會議摘要(17篇,3.2%)和相關書籍(6本,1.1%)。197篇中文文獻中,關于白念珠菌耐藥機制的研究性論著共51篇,占全部中文文獻的25.9%;其次分別為綜述(72篇,36.5%)、碩士博士論文(51篇,25.8%)、會議論文(15篇,7.6%)和相關書籍(8本,4.1%)。
2.4白念珠菌耐藥機制文獻所涉及的抗菌藥物
研究白念珠菌耐藥機制的文獻所涉及的藥物主要是唑類藥物(357篇),其中以氟康唑耐藥機制相關文獻數量最多(236篇),此外也有一些文獻專門研究了其他唑類藥物如伊曲康唑(16篇)、伏立康唑(10篇)、咪康唑(9篇)和酮康唑(5篇)的耐藥機制。在非唑類藥物耐藥機制相關文獻中,以兩性霉素B耐藥機制相關文獻最多(56篇),其次依次為棘球白素類藥物(45篇)、氟胞嘧啶(17篇)、特比萘芬(15篇)等。此外,有30篇文獻涉及到一些非常見的抗菌物質的耐藥機制,如泊沙康唑、霉酚酸、氯己定、過氧化氫、淺藍菌素、苯菌靈等。
2.5白念珠菌耐藥機制分析
所納入的文獻一般都是從基因水平或者蛋白水平來分析白念珠菌的耐藥機制。其中,關于白念珠菌藥物外排泵相關文獻最多(334篇),其中主要包括ABC家族藥物外排泵編碼基因CDR1(190篇)和CDR2(141篇),以及易化載體超家族(major facilitator superfamily,MFS)藥物外排泵編碼基因MDR1(167篇)等。關于靶酶結構相關文獻主要集中于ERG11突變以及麥角甾醇生物合成通路發生改變等(334篇)。關于生物被膜形成相關文獻有160篇,關于FKS1突變相關文獻有21篇。另外有79篇文獻探討了白念珠菌耐藥形成過程中所涉及到的信號通路,有70篇文獻研究了轉錄因子在白念珠菌耐藥性形成中發揮的作用。此外,還有117篇文獻涉及到白念珠菌其他的一些耐藥機制,比如熱休克蛋白表達變化、脂筏結構改變、組蛋白表達變化等。
3.1檢索范圍與途徑
PubMed、Embase及SCI是國際上收錄時間長、范圍廣的三大綜合性醫學數據庫;而CNKI是全球信息量最大、最具價值的中文數據庫,他們各有側重,綜合起來可以反映全球文獻研究的趨勢。由于四個數據庫存在著大量的重復現象,使用EndNote去重后結合人工刪除重復、無關的文獻才能夠真實反映文獻報道的數量。
3.2白念珠菌耐藥機制發表年份
由圖1可見,關于白念珠菌耐藥機制的相關文獻發表數量雖然稍有波動,但整體上呈逐年上升趨勢。從外文文獻來看,有關白念珠菌耐藥機制的第一篇文獻是1973年Hamilton-Miller JM發表在《Microbios》上的關于白念珠菌對多烯類藥物耐藥機制的文章[7];從1975年到1994年,文獻發表數量增加不明顯,但從1995年到2015年,相關文獻發表數量呈上升的趨勢,到2015年到達峰值。從國內發表文獻來看,CNKI收錄的第一篇關于白念珠菌耐藥機制的文獻是1997年王文莉等在《中華皮膚科雜志》發表的關于唑類藥物靶酶編碼序列突變的相關研究[8];國內發表的關于白念珠菌耐藥機制的相關文獻在2010年達到峰值,但之后文獻數量又略有下降。從文獻發表的年份變化來看,自1995年ImbertBernard C等學者提出白念珠菌的耐藥可能與細胞壁有關以及Sanglard D等人在1996年提出白念珠菌的耐藥機制可能與ABC家族外排泵編碼基因CDR1突變有關之后,人們開始關注到該領域的研究,關于白念珠菌耐藥機制的研究進入了飛速發展的時期,逐漸成為生物醫學研究的熱點,且新的耐藥機制逐漸被發現。
3.3白念珠菌耐藥機制相關文獻類型、發表作者、期刊和語言
關于白念珠菌耐藥機制的相關文獻發表數量最多的前五位學者一共發表了122篇文章,占全部文獻的16.8%,對于揭示白念珠菌的耐藥機制作出了很大的貢獻。其中Sanglard D團隊首先研究了白念珠菌耐藥性的產生與ABC藥物外排泵家族以及靶酶羊毛甾醇14-α-去甲基化酶的編碼基因ERG11突變的關系[9];姜遠英教授作為國內該領域的知名教授,其研究小組深入研究了白念珠菌耐藥性的產生與脂筏的關系,并以此為突破口廣泛尋找能夠逆轉白念珠菌耐藥性產生的新型抗真菌藥物[10-11];Rogers PD等人分別從基因組學、蛋白質組學等角度對白念珠菌的耐藥機制進行研究,提出轉錄因子對白念珠菌耐藥性的產生具有重要影響[12-14]。從這些研究中我們可以看到隨著白念珠菌耐藥機制相關研究的深入,在該領域近年來的研究熱點已逐步從傳統的藥物外排泵相關研究轉向新機制的發現以及新型抗真菌藥物的研發。
從白念珠菌耐藥機制相關文獻類型、期刊和語言分析,中文文獻發表的數量還遠低于英文文獻,且很多都是類似的綜述性文章,文章的整體質量不如非中文文獻,這也在一定程度上反映出我國在該領域的研究整體水平偏低。但是,近些年來中文文獻數量增加趨勢明顯,同時涌現出一批國內外知名學者。這也體現出我國在抗白念珠菌耐藥領域取得的快速發展。
3.4對白念珠菌耐藥的相關藥物
從最終納入的文獻來看,目前研究最多的依然是白念珠菌對唑類藥物尤其是對氟康唑的耐藥機制。這與臨床上唑類抗真菌藥物應用最為廣泛且臨床耐藥情況發生率最高有關[15-16]。同時我們關注到近年來對兩性霉素B和棘球白素類藥物如卡泊芬凈等的相關耐藥機制研究逐漸增加。雖然目前臨床上關于這兩種藥物的耐藥現象極為罕見,但是通過實驗室構建耐藥菌等方式研究白念珠菌對其的耐藥機制可以有效預防臨床耐藥株的產生[17-18]。此外,我們還發現有一些文獻專門研究了白念珠菌對特定刺激如氧化壓力的耐受機制,這對我們更深入地研究白念珠菌的廣泛耐藥機制以及臨床防治白念珠菌感染非常有益[19]。
3.5白念珠菌耐藥機制研究現狀
本研究結果顯示,白念珠菌的耐藥機制主要分為3類[20]:1)藥物外排泵表達增加。藥物外排泵主要包括ABC家族外排泵Cdr1p和Cdr2p,以及MFS家族外排泵Mdr1p,這些外排泵編碼基因的高表達均能明顯提高菌株對抗菌藥物尤其是唑類藥物的敏感性。2)靶酶結構變異或表達增加。羊毛甾醇14-α-去甲基化酶是唑類藥物作用的靶酶,其編碼基因是ERG11。ERG11的突變或者表達增加是白念珠菌對唑類藥物產生耐藥性的一個重要原因。FKS1編碼棘球白素類抗真菌藥的靶酶——β-1,3-葡聚糖合酶的一個重要亞基,其發生基因缺失或者突變可以明顯提高白念珠菌對棘球白素類抗菌藥的耐藥性。3)生物被膜的形成。生物被膜是微生物為適應自然環境而產生的一種生命現象。成熟期的白念珠菌生物膜是一個在細胞外基質包裹下的由酵母態、菌絲態和假菌絲組成的致密的三維網狀系統,具有廣泛的空間不均一性。生物被膜內耐藥基因高度表達同時細胞生長速率或代謝速率發生改變,甚至質膜組分也發生改變,這共同導致了菌株對各種抗真菌藥物的高度耐受。此外,一些新的耐藥機制開始逐漸被人們所發現,比如轉錄因子,尤其是鋅簇轉錄因子的調控作用,鈣調神經蛋白信號傳導通路變化,熱休克蛋白表達變化等。這一方面體現了隨著科技的進步,人們開始更深入地了解和發現白念珠菌的耐藥機制,另一方面,這也體現了真菌耐藥性的產生是一個極其復雜的生物學過程,更為深入和細致的研究仍然是非常必要的。
綜上,本文檢索并分析了近40多年來關于白念珠菌耐藥機制的文章,通過對這些文章的梳理和總結,我們探討了該領域的重要發現和研究熱點,同時指出了國內相關研究的亮點和不足。白念珠菌耐藥現象是臨床上治療真菌感染失敗的一個重要原因,對白念珠菌耐藥機制更為深入的研究對于臨床防治真菌感染具有重要的意義。
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Bibliometric analysis of the resistance mechanisms of Candida albicans from 1970 to 2015
LI De-dong, GUAN Shao-xing, HU Jing, SHAN Wen-zhi, LIU Ping, SUN Yan
(Department of Pharmaceutical Care, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)
Objective: To investigate and analyze the literature of resistance mechanisms of Candida albicans by bibliometric methods, in order to improve the knowledge of resistance mechanism. Methods: All literature about the drug resistance mechanisms of C.albicans were collected in PubMed, Embase, SCI and CNKI databases. Statistical analysis was carried out on the publication date, authors, languages, types of literature, types of antifungals, drug resistance mechanisms of the included studies. Results: A total of 726 papers were collected from the four databases. The amount of literature has increased year by year since the 1990s. The amount of English literature was the most (466), while the number of Chinese literature increased rapidly in recent years (197). The overall level of Chinese related researches was low but there were some highlights. Azoles were the most studied antifungals (357), and fluconazole related papers had the largest number (236). Researches on the drug resistance mechanisms were mainly focused on the expression changes of drug efflux pumps and the structural variation or the content changes of the target enzyme. Conclusion: Azoles resistance is still the key point in the research field of drug resistance of C.albicans. The main drug resistance mechanisms of C.albicans are the upregulation of the expression of drug efflux pumps and the structural variation or the content increase of the target enzyme.
Candida albicans; Drug resistance mechanism; Bibliographic study; Bibliometric analysis
R978.1
A
1672 - 8157(2016)04 - 0243 - 05
國家自然科學基金項目(81573724;81501730)
孫艷,女,副主任藥師,主要從事醫院藥學和抗感染藥物臨床應用研究。E-mail:301sunyan@sina.cn
李德東,男,主管藥師,主要從事抗真菌藥物篩選和真菌耐藥機制研究。E-mail:lidedong2005@163.com
2016-01-22
2016-04-27)