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达托霉素（DAP）作为治疗多重耐药革兰氏阳性病原体感染的最后一道防线，耐药问题日益凸显。研究人员针对革兰氏阳性菌展开研究，首次发现可转移的 DAP 耐药决定簇（drc）。该发现对防控耐药菌传播意义重大。
在抗生素的使用历程中，细菌耐药问题始终如影随形。达托霉素（DAP）作为治疗多重耐药革兰氏阳性病原体感染的重要 “武器”，像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素肠球菌（VRE）引发的感染，它是临床治疗的最后希望。然而，近年来 DAP 的耐药现象逐渐增多，临床治疗失败的案例也屡见不鲜。此前已知的 DAP 耐药机制主要是适应性染色体突变，但尚未发现可传播的耐药特征，这使得对 DAP 耐药性的防控面临巨大挑战。为了深入探究这一问题，来自德国维尔茨堡大学分子感染生物学研究所等多个机构的研究人员展开了研究，他们的研究成果发表在《npj Antimicrobials and Resistance》上，为我们理解和应对 DAP 耐药性提供了新的方向。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是全基因组测序，通过对菌株基因组进行测序，了解其基因组成和变异情况；其次是转录组分析，确定在 DAP 处理前后基因转录水平的变化；此外，最小抑菌浓度（MIC）测定也至关重要，以此评估细菌对 DAP 的耐药程度。
下面来详细看看研究结果：
- DAP 诱导 M. sciuri TS92 中 bce 样基因簇的转录：从猪场灰尘样本中分离出的 M. sciuri TS92 菌株对 DAP 具有高耐药性，其 MIC 值高达 64μg/mL。通过全基因组测序和单核苷酸多态性（SNP）分析，未发现与 DAP 耐药相关的已知基因突变。对 DAP 处理和未处理的 TS92 细菌进行 RNA 测序（RNASeq），发现两个基因 TS92_00079 和 TS92_00080 在 DAP 处理后显著上调，分别命名为 drcA 和 drcB。它们编码的蛋白与 Bce 型 ABC 转运蛋白同源，且与相邻的双组分调节系统（TCS）的 drcR 和 drcS 基因共同构成一个基因簇。
- drcAB 在多种革兰氏阳性菌背景下介导高水平 DAP 耐药：将整个 drc 基因座（drcRS 和 drcAB）克隆到质粒载体并转化到对 DAP 敏感的 S. aureus RN4220 菌株中，该菌株的 DAP MIC 值上升至 64μg/mL，与 M. sciuri TS92 相同。单独克隆 drcAB 基因并诱导其表达，S. aureus RN4220 的 DAP MIC 值也达到 64μg/mL。对 drc 基因进行失活实验，发现 drcAB 失活会导致耐药表型丧失，而 drcRS 的操作虽降低 MIC 值但未达到敏感水平，表明 drcAB 介导耐药表型，drcRS 起调节作用。
- drc 基因座在 MRSA 中具有功能：将携带完整野生型 drc 基因座的质粒载体转化到临床相关的 MRSA 菌株 S. aureus USA300 LAC * 中，其 DAP MIC 值升至 128μg/mL。在 B. subtilis 168 中表达 drc 基因座，同样能提高其对 DAP 的耐药性，说明 drc 基因座在不同革兰氏阳性菌中均能发挥作用。
- DrcAB 使 DAP 失活：通过液相色谱 - 串联质谱（LC - MS/MS）监测 drcAB 表达和未表达的 S. aureus 培养上清中 DAP 的浓度变化。结果显示，诱导 drcAB 表达 24 小时后，DAP 浓度显著降低，表明 drcAB 通过使 DAP 失活来介导高水平耐药。
- drc 基因座是可移动的且来源于其他未知物种：M. sciuri TS92 中 drc 基因簇位于 SCC 元件附近，在其他 M. sciuri 菌株基因组中未发现该基因簇，表明其是通过水平基因转移（HGT）从其他生物获得的。通过 BLAST 查询 NCBI 数据库，在多种革兰氏阳性菌中发现了 drc 基因座，其侧翼存在不同的插入序列（IS），表明该基因座具有移动性。虽然 Novibacillus thermophilus strain SG - 1 曾被认为可能是 drc 基因座的来源，但后续实验排除了这一可能，drc 基因座的真正来源仍有待进一步研究。
研究结论和讨论部分指出，本研究首次发现了水平获得的 DAP 耐药机制，drc 基因座的出现为细菌耐药研究提供了新的视角。drc 基因座可在环境中的革兰氏阳性菌、共生葡萄球菌和肠球菌中传播，这意味着它有可能进入病原菌并导致高水平 DAP 耐药菌株的克隆传播，严重威胁 DAP 作为储备抗生素的临床应用。M. sciuri 作为一种环境和动物共生菌，在 drc 基因的传播中可能起着关键作用。目前在动物源的葡萄球菌和肠球菌中已检测到 drc 基因座，随着 DAP 在人类医学中的使用增加，若这些携带 drc 基因座的细菌传播到人类，可能会引发更大规模的 DAP 耐药问题。此外，研究还发现 DrcAB 使 DAP 失活的机制涉及独特的酶促反应，这丰富了我们对 BceAB 型转运蛋白功能的认识。总体而言，本研究强调了将低致病性和环境微生物纳入现有抗菌药物耐药性（AMR）监测系统的重要性，通过 “One Health” 方法，有望在新型 AMR 决定簇成为临床问题之前就发现它们，为防控耐药菌传播争取时间，对保障公共卫生安全具有重要意义。
