探秘抗结核新策略:β - 内酰胺酶抑制剂与 β - 内酰胺联合抗耐药结核杆菌的体外研究

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:BMC Infectious Diseases 3.4

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  为解决耐多药结核杆菌(MDR - TB)治疗难题,研究人员开展了 “比较评估五种 β - 内酰胺酶抑制剂与 β - 内酰胺联合抗耐多药结核杆菌体外活性” 的研究。结果发现替比培南(tebipenem)与瑞来巴坦(relebactam)组合抗菌活性最强,为临床治疗提供新方向。

  结核病,这个曾经的 “白色瘟疫”,在现代医学的发展下本应逐渐销声匿迹,但耐多药结核杆菌(MDR - TB)的出现却打破了这一美好愿景。MDR - TB 至少对利福平和异烟肼这两种重要的抗结核药物耐药,使得全球结核病防控遭遇重大阻碍。据世界卫生组织(WHO)估计,全球约有 46.5 万利福平耐药结核病患者,其中 78% 为 MDR - TB 患者,可仅有三分之一的患者能得到恰当治疗。更棘手的是广泛耐药结核病(XDR - TB),这类 MDR - TB 对氟喹诺酮类药物以及贝达喹啉和利奈唑胺中至少一种药物也耐药,治疗成功率极低。传统的一线和二线抗结核药物已难以满足耐药结核病的治疗需求,寻找新的有效治疗策略迫在眉睫。
在这样的背景下,河南省疾病预防控制中心的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们聚焦于 β - 内酰胺类药物和 β - 内酰胺酶抑制剂联合使用对 MDR - TB 的抗菌活性研究,相关成果发表在《BMC Infectious Diseases》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,收集了来自河南省六个市级结核病防控机构培养阳性的 105 株 MDR 临床菌株作为样本队列。然后,运用肉汤稀释法测定 β - 内酰胺类药物单独使用及与 β - 内酰胺酶抑制剂联合使用时对临床 MDR 菌株的最低抑菌浓度(MIC)。此外,通过 PCR 和 DNA 测序分析 blaC、ldtmt1、dacB2 和 ldtmt2等基因的突变情况 。

在研究结果方面:

  1. β - 内酰胺酶抑制剂最佳抑制浓度的确定:研究人员评估了不同 β - 内酰胺类药物单独使用及在 β - 内酰胺酶抑制剂浓度梯度(1.25、2.5、5 和 10μg/ml)存在时对 5 株 MDR 菌株的 MIC。结果显示,随着抑制剂浓度增加,比阿培南、多立培南和替比培南的 MIC 显著降低,大多数情况下 MIC 降低 4 - 8 倍。5μg/ml 和 10μg/ml 抑制剂浓度组的 β - 内酰胺类药物 MIC 差异不大,因此后续实验选择 5μg/ml 作为抑制剂浓度。
  2. MDR 菌株对 β - 内酰胺类药物联合克拉维酸的敏感性:在 6 种 β - 内酰胺类药物中,替比培南对 MDR - TB 菌株抗菌活性最佳,其 MIC50和 MIC90分别为 8μg/ml 和 16μg/ml。添加克拉维酸后,替比培南与之协同作用最佳,对部分菌株 MIC 降低 32 倍或 16 倍 。克拉维酸对亚胺培南 MIC 影响最小,但在与亚胺培南的协同作用上,克拉维酸相较于其他抑制剂效果最好。
  3. MDR 菌株对 β - 内酰胺类药物联合他唑巴坦的敏感性:他唑巴坦与 β - 内酰胺类药物联合应用时,在三种传统抑制剂中协同效果最差。不过,替比培南与他唑巴坦联合对 MDR 菌株 MIC 改变显著,联合应用使替比培南对多数 MDR - TB 菌株 MIC 降低超 4 倍。但他唑巴坦对美罗培南和亚胺培南的 MIC 影响较小。
  4. MDR 菌株对 β - 内酰胺类药物联合舒巴坦的敏感性:舒巴坦与 6 种 β - 内酰胺类药物中的 4 种(比阿培南、美罗培南、多立培南和替比培南)协同作用良好,能使这些药物的 MIC50降至 8μg/ml 以下。其中,舒巴坦与替比培南协同效果最佳,对部分菌株 MIC 降低 32 倍或 16 倍。
  5. MDR 菌株对 β - 内酰胺类药物联合阿维巴坦的敏感性:阿维巴坦与 6 种 β - 内酰胺类药物中的 4 种(比阿培南、美罗培南、多立培南和替比培南)协同作用优于克拉维酸,可使这 4 种药物的 MIC50降至 8μg/ml 以下。阿维巴坦与替比培南联合对 MDR 菌株 MIC 改变显著,对部分菌株 MIC 降低 16 倍或 32 倍。
  6. MDR 菌株对 β - 内酰胺类药物联合瑞来巴坦的敏感性:瑞来巴坦与替比培南协同作用最佳,使替比培南的 MIC50和 MIC90均降低 16 倍,对部分菌株 MIC 降低 32 倍或 16 倍。瑞来巴坦与多立培南和比阿培南也有良好协同作用。
  7. β - 内酰胺酶抑制剂与 6 种 β - 内酰胺类药物协同作用的比较:传统抑制剂中,克拉维酸对亚胺培南 MIC 降低作用最大;舒巴坦与比阿培南、美罗培南联合时,协同效果优于其他组合。新型抑制剂阿维巴坦和瑞来巴坦中,瑞来巴坦与多数 β - 内酰胺类药物协同效果显著,尤其是与替比培南组合,展现出很强的抗菌活性。
  8. 协同作用与 BlaC 基因突变的相关性研究:13.33%(14/105)的分离株存在 blaC 基因突变,主要有 AGT333AGG、AAC638ACC 和 ATC786ATT 三种突变类型。其中,Asn213Thr 和 Ser111Arg 突变可增强美罗培南与克拉维酸、舒巴坦联合用药的协同作用。

综合研究结论和讨论部分,该研究表明替比培南和瑞来巴坦联合对 MDR - M. tuberculosis 抗菌活性最高。瑞来巴坦可口服,在门诊管理和患者依从性方面具有优势。同时,研究还发现 BlaC 蛋白中某些位点的突变会影响药物协同作用。不过,研究也存在局限性,如 β - 内酰胺类抗生素治疗结核病的疗效可能有限,且本研究未进行体内实验和临床试验。但总体而言,该研究为开发新型抗结核治疗方案提供了重要依据,为解决耐药结核病治疗难题带来了新的希望 。

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