综述:耐多药结核病患者中贝达喹啉(BDQ)耐药的流行情况:一项系统综述和荟萃分析

《BMC Infectious Diseases》:Prevalence of bedaquiline resistance in patients with drug-resistant tuberculosis: a systematic review and meta-analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月13日 来源:BMC Infectious Diseases 3.4

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  本文通过系统综述和荟萃分析,评估了成人耐多药结核病(MDR-TB)患者中贝达喹啉(BDQ)的耐药率。研究发现全球 BDQ 耐药率为 5.7% ,且存在地区差异,强调了监测和应对 BDQ 耐药问题对优化结核病治疗的重要性。

  

背景


结核病(TB),尤其是耐药结核病,一直是全球公共卫生面临的重大挑战。据世界卫生组织(WHO)估计,2023 年全球约有 40 万例新的耐多药结核病(MDR-TB)或耐利福平结核病(RR-TB)病例。中国是耐药结核病的高负担国家,每年估计有 2.9 万例新发病例,位居全球第四。

贝达喹啉(BDQ)作为一种新型抗结核药物,为 MDR/RR-TB 患者带来了希望。它于 2012 年获得美国食品药品监督管理局加速批准,随后被 WHO 纳入治疗 MDR-TB 的推荐方案中。BDQ 通过抑制结核分枝杆菌腺苷三磷酸(ATP)合酶的质子泵 C 亚基,抑制结核分枝杆菌 ATP 的产生,同时不影响人类 ATP 合酶的功能。它主要在肝脏通过细胞色素 P450 同工酶 3A4(CYP3A4)代谢,平均半衰期长达 5.5 个月 ,主要通过胃肠道排出体外。

随着 BDQ 疗效证据的增加,其使用逐渐扩大,已成为 MDR/RR-TB 治疗的一线药物。然而,随着 BDQ 的广泛使用,耐药性迅速出现。BDQ 耐药主要通过两种机制产生:一是结核分枝杆菌 ATP 合酶相关基因突变,使 BDQ 无法作用于靶点;二是 Rv0678 基因突变,导致 MmpS5-MmpL5 外排泵过表达,降低细胞内 BDQ 浓度。此外,其他基因如 atpE 和 pepQ 也与 BDQ 耐药有关。WHO 警告,不当使用 BDQ(如未经药敏试验或作为不充分治疗方案的一部分)可能会加速耐 BDQ 结核病的发展。因此,密切监测、遵循治疗指南和合理的药物组合对于维持 BDQ 的有效性和防止耐药菌株的扩散至关重要。

方法


本系统综述和荟萃分析遵循系统综述和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南,并在 PROSPERO 注册(CRD42024620791)。通过全面检索 PubMed、Embase 和 Web of Science 数据库,确定截至 2024 年 11 月发表的相关研究。检索策略为在 PubMed 中使用 “(bedaquiline) AND (resistance)”,在 Embase 和 Web of Science 中使用等效术语。

研究纳入标准为:报告细菌菌株对 BDQ 的表型耐药;提供耐药率或足够数据以计算耐药率;以英文发表。排除标准包括综述、评论、病例报告、动物实验研究、社论、会议论文、书籍、给编辑的信件和注释等。

由两名独立作者提取选定研究的相关数据,包括第一作者姓名、研究地点、发表年份、纳入的细菌菌株数量、鉴定出的耐药菌株数量、相应的患病率以及是否进行了药敏试验(DST)和基因组测序。使用乔安娜?布里格斯研究所(JBI)质量评估工具对研究质量进行评估。若评估过程中出现差异,先通过讨论达成共识;若仍存在分歧,则由第三位独立评审员进行评估。

使用 R 版本 4.4.1 进行数据分析。采用随机效应荟萃分析模型汇总个体研究的患病率。通过I2统计量评估研究间的异质性,I2值为 25%、50% 和 75% 分别表示低、中、高异质性。基于研究质量和原产国探索异质性的潜在来源。使用 Egger 回归检验评估发表偏倚,并通过漏斗图进行可视化。所有分析均以P<0.05为具有统计学意义。

结果


系统检索共获得 4106 项研究,去除 1974 项重复研究后,通过标题和摘要筛选排除 2060 项不符合纳入标准的记录。对剩余 72 篇文章进行全文审查后,最终纳入 31 项研究。这些研究共调查了 17128 株结核分枝杆菌菌株,其中 648 株经 DST 证实对 BDQ 表现出表型耐药。研究发表于 2017 年至 2024 年,其中 14 项来自中国,6 项来自南非。

纳入研究的质量评估显示,22 项研究被评为高质量(≥7 分),9 项研究得分在 4 至 6 分之间。BDQ 耐药的合并患病率估计为 5.7%(95% CI:3.6 - 8.3),研究间存在显著异质性(I2=93.95%;P<0.001) 。高质量研究报告的患病率为 5.2%,中等质量研究报告的患病率为 7.7%,但差异无统计学意义(P=0.428)。

按国家进行的亚组分析显示,BDQ 耐药患病率存在地理差异。南非报告的患病率最高,为 10.4%,而中国为 2.4%。基于年份的亚组分析未观察到 BDQ 耐药的明显趋势。专门研究获得性 BDQ 耐药的研究表明,其患病率为 5.5%。在与 BDQ 耐药相关的基因突变中,Rv0678 基因突变占比高达 65.6%。

为探索异质性,基于研究质量和原产国进行分层分析,发现不同国家间的患病率存在统计学显著差异(P=0.0016)。留一法敏感性分析证实,汇总估计值稳健,不受任何单一研究的影响。漏斗图不对称和 Egger 回归检验结果(B=3.9252,SE=1.1155,P=0.018)表明 BDQ 耐药患病率存在潜在的发表偏倚。

讨论


本综述分析了来自 11 个国家的 31 项研究,其中很大一部分来自中国和南非,以估计 BDQ 耐药的患病率。全球 BDQ 耐药患病率估计为 5.7%(3.6 - 8.3),存在地区差异,中国为 2.4%,南非为 10.4%。获得性 BDQ 耐药(ABR)的患病率为 5.5%,与先前的研究结果一致。尽管本研究未区分表型和基因型耐药,但突出了 ABR 呈上升趋势,这对未来的治疗结果提出了担忧。

BDQ 由 CYP3A4 代谢为 M2,因此应避免与强 CYP3A4 诱导剂(如利福平、利福布汀和利福喷汀)或抑制剂合用。BDQ 的半衰期约为 5.5 个月,建议在停止其他药物治疗前 4 至 5 个月停用 BDQ,以减少或避免长期暴露于低药物浓度,从而降低获得性耐药的风险。

尽管自 BDQ 引入以来一直优先监测其耐药性,但耐药性仍不断出现。有趣的是,低水平 BDQ 耐药(0.25 - 0.5 μg/mL)的 MDR-TB 患者使用含 BDQ 的治疗方案仍可实现痰培养转阴,这表明 BDQ 在低水平耐药情况下可能仍具有治疗效果。然而,替代治疗方案仍然至关重要,因为非 BDQ 方案也观察到了类似的转阴率。因此,建议采用将 BDQ 与其他抗结核药物相结合的综合治疗方法,以优化治疗效果并降低耐药性的发生。

南非比中国更早开始使用 BDQ,且南非的 HIV 与结核病合并感染情况比中国更严重,抗逆转录病毒治疗中与 BDQ 相互作用的药物可能导致南非的 BDQ 耐药率更高。与先前的荟萃分析结果一致,Rv0678 突变在 BDQ 耐药中起主要作用。值得注意的是,接触氯法齐明可能会诱导 Rv0678 突变,导致两种药物之间出现交叉耐药,约三分之一的耐氯法齐明菌株同时对 BDQ 耐药,许多 Rv0678 突变会导致对这两种药物都耐药。因此,建议在开始治疗前对曾使用氯法齐明的患者进行 BDQ 药敏试验。

确定 BDQ 耐药的测序方法主要包括桑格测序和全基因组测序(WGS)。桑格测序能提供准确的序列信息,适合直接检测已知的耐药基因突变,但大规模自动化基因组分析成本高且通量较低。WGS 可以检测所有已知的耐药相关基因,并识别与耐药相关的未知突变,但测序成本高且结果缺乏标准化解释。在本综述中,超过一半的研究使用了 WGS,凸显了其在检测耐药性方面的价值。自 1998 年首次公布结核分枝杆菌基因组以来,WGS 彻底改变了人们对结核耐药机制、其在个体患者和人群中的演变以及传播途径的理解,还揭示了导致耐药结核病传播的其他毒力因素。WGS 在欧洲高危人群的结核病监测中的应用,展示了其更广泛的临床应用潜力。通过提供全面的基因组信息,WGS 能够快速、精确地进行耐药性分析,指导个性化治疗方案的制定。WGS 检测结核病药物耐药性的敏感性超过 80%,而表型药敏试验的敏感性低于 80%。多项研究表明,BDQ 的基因耐药率高于表型耐药率。WGS 可以更早地检测到耐药突变,但目前 BDQ 耐药的基因型与表型之间仍无明确的相关性,仅依靠基因组学完全诊断 BDQ 耐药仍具有挑战性。因此,提高表型检测标准对于更准确、可靠地识别 BDQ 耐药至关重要。尽管 WGS 在 DST 中具有显著优势,但其广泛应用仍面临一些挑战,包括成本高、数据分析复杂以及需要先进的实验室设备和技术人员。这些因素阻碍了 WGS 在常规临床环境中的大规模应用,尽管它有可能更全面、更早地检测耐药突变。相比之下,DST 在检测耐药率方面可能相对保守,尤其是在耐药突变的早期阶段。未来的研究需要将 DST 和基因测序技术相结合,以更全面地监测 BDQ 耐药的动态变化。

本研究具有多个优势。首先,它提供了全球和中国特定的 BDQ 耐药率的可靠估计,并确定了 ABR 的上升趋势。其次,亚组分析和敏感性分析解决了潜在的偏差,提高了研究结果的可靠性。第三,众多研究纳入的大量样本增强了荟萃分析的统计效力。

然而,本研究也存在一些局限性。大多数纳入的研究为观察性研究,导致了显著的异质性和潜在的发表偏倚,这可能是由 BDQ 耐药率的地区差异驱动的。此外,研究主要集中在结核病高负担国家,尤其是中国和南非,这限制了研究结果对低负担地区的适用性。排除非英文研究可能导致遗漏相关研究。部分研究的时间范围集中,可能无法反映 BDQ 耐药性演变的趋势。未来可以开展多中心、大规模的临床试验,以减少偏差并扩大研究范围,特别是在低负担国家,从而更全面地了解 BDQ 耐药情况。同样,研究可以关注不同的人群,如不同年龄组或合并症患者,以更好地了解 BDQ 在不同群体中的耐药情况。

结论


本研究突出了成人患者中总体和获得性 BDQ 耐药的上升趋势,这对其治疗 MDR-TB 的长期疗效提出了担忧。研究结果强调了维拉帕米增强 BDQ 疗效和延缓耐药发展的潜力,为辅助治疗提供了有前景的策略。此外,研究还强调了 WGS 在推进结核病研究和管理方面的关键作用,特别是在识别耐药机制和指导个性化治疗方面。未来的研究应致力于阐明 BDQ 耐药的机制,并制定针对性的策略来预防和减轻耐药性的出现。这些努力对于维持 BDQ 的有效性和改善耐药结核病患者的治疗结果至关重要。

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