铜绿假单胞菌IMP型金属β-内酰胺酶变体的新型抑制剂：meso-二巯基丁二酸(DMSA)的协同抗菌效应研究

本研究针对铜绿假单胞菌(PA)中IMP型金属β-内酰胺酶(MBL)介导的碳青霉烯耐药难题，系统评估了重金属螯合剂meso-二巯基丁二酸(DMSA)与头孢他啶(CAZ)、头孢吡肟(FEP)及美罗培南(MEM)的协同效应。通过构建等基因重组菌株和临床分离株实验，发现DMSA能特异性抑制IMP-1/10/13变体，使CAZ/DMSA组合对IMP产生菌的FIC指数≤0.5，IC50较其他MBL降低3倍以上。该研究为开发针对IMP型MBL-PA的联合疗法提供了新思路。

　　

抗生素耐药性危机中，铜绿假单胞菌(PA)的碳青霉烯耐药(CRPA)问题尤为严峻。世界卫生组织(WHO)将其列为重点防控病原体，其中金属β-内酰胺酶(MBL)介导的耐药机制最为棘手。IMP型MBL作为亚洲地区流行变体，对新型β-内酰胺酶抑制剂如taniborbactam(TAN)表现逃逸，而Val67Phe突变(占IMP变体的20%)更导致xeruborbactam(XER)失效。面对这一治疗困局，瑞士弗里堡大学医学院的研究团队将目光投向临床已应用30年的重金属解毒剂——meso-二巯基丁二酸(DMSA)，系统探索其作为MBL抑制剂的潜力。

研究采用等基因PAO1菌株构建IMP-1/10/13、NDM-1、VIM-1/2等8种碳青霉烯酶表达模型，结合32株临床CRPA分离株(含IMP-1/4/7/10/13/18等变体)。通过微量肉汤稀释法测定DMSA单药MIC(900 mg/L)后，采用棋盘法评估其与CAZ/FEP/MEM的协同效应，计算FIC指数。酶学实验通过紫外分光光度法测定DMSA对β-内酰胺酶的IC₅₀值，并与TAN、XER进行对比。

Synergy Testing in Isogenic Strains
在IMP-1/10/13表达株中，DMSA(100-300 mg/L)与CAZ/FEP组合均显示协同效应(FICI≤0.5)，使CAZ MIC从1024降至256 μg/mL。MEM组合在DMSA≥200 mg/L时也呈现协同性，而OprD缺失仅影响亚胺培南的协同效果。其他MBL(NDM-1/VIM-2等)及KPC-2菌株未见显著协同，凸显DMSA对IMP变体的特异性。

Synergy Testing in Clinical Isolates
17株IMP产生菌中，CAZ/DMSA(300 mg/L)使83%菌株MIC降至敏感折点(≤8 μg/mL)，FEP组合更使10株IMP菌达到临床敏感标准。值得注意的是，对FEP单药MIC高达1024 μg/mL的IMP-10菌株，DMSA仍能将其MIC压降至64 μg/mL。

Enzymatic activity
DMSA对IMP-1/10/13的IC₅₀(50-350 μM)显著低于其他MBL(>1000 μM)，其中IMP-10抑制活性最强(50 μM)。与新型抑制剂对比，XER对IMP-10的IC₅₀(73 μM)仍逊于DMSA，而TAN对所有IMP变体完全无效(IC₅₀>1000 μM)。

该研究首次证实DMSA能特异性靶向IMP型MBL，其与CAZ/FEP的协同效应不受OprD缺失影响，这对临床常见的膜孔蛋白缺陷型CRPA尤为重要。DMSA作为已获批药物，其安全性数据(小鼠模型中30 mg/kg剂量耐受良好)可加速临床转化。虽然548 μM的有效浓度高于人体血浆峰值(20-60 μM)，但长期给药方案(5-26天)及尿液中更高浓度(可达1000 μmol)为其在泌尿系统感染中的应用提供可能。这些发现为破解IMP型MBL-PA的治疗困局开辟了新路径，也为DMSA结构优化指明了方向。