結(jié)核病（Tuberculosis，TB）是由結(jié)核分枝桿菌( Mycobacterium tuberculosis, Mtb)引發(fā)的主要通過呼吸傳播的致死性傳染病，俗稱癆病。世界衛(wèi)生組織于1993年就已經(jīng)宣布世界進入結(jié)核病緊急狀態(tài)，至今已過去了25年。但是由于耐藥結(jié)核病等的出現(xiàn)使結(jié)核病的防控一直不容樂觀。全球范圍內(nèi)，結(jié)核病是導(dǎo)致死亡的十大原因之一，從2015年起，已重新成為世界第一大傳染病。根據(jù)世界衛(wèi)生組織最新報道，2017年全球新發(fā)結(jié)核病約1000萬人，死亡約157萬人。我國是結(jié)核病重災(zāi)區(qū)，耐藥人數(shù)僅次于印度。2018年9月26日，第七十三屆聯(lián)合國大會防治結(jié)核病問題高級別會議在美國紐約舉行。國家主席習(xí)近平夫人、世界衛(wèi)生組織結(jié)核病和艾滋病防治親善大使彭麗媛應(yīng)邀作為抗擊結(jié)核病杰出人士代表在會議開幕式上發(fā)表視頻講話。同時，世界衛(wèi)生組織組織開展“點亮城市的紅”結(jié)核病宣傳活動，在全球各大城市將城市標(biāo)志性建筑點亮為紅色。?

　　耐藥結(jié)核病分為單耐藥（主要是對利福平或異煙肼，Isoniazid，INH，俗稱雷米封）、多耐藥（對一種以上一線抗結(jié)核藥物耐藥，不包括同時對異煙肼和利福平耐藥）、耐多藥（MDR，至少對利福平和異煙肼耐藥），廣泛耐藥（XDR， MDR加上至少對一種注射藥物且對一種喹諾酮類藥物耐藥），甚至是完全耐藥（TDR，對所有測試的藥物都耐藥）。可見，異煙肼耐藥在耐藥結(jié)核菌上的嚴(yán)重性。丙硫異煙胺（Prothionamide，PTO）是臨床上用于治療耐藥結(jié)核的二線殺菌藥物，具有效果好，毒副作用低等特點。?

　　由于丙硫異煙胺與異煙肼結(jié)構(gòu)類似且有研究表明它們具有共同的作用靶標(biāo)：NADH依賴的烯酰?；d體蛋白還原酶（NADH dependent enoyl-acyl carrier protein reductase, InhA），因此，這二者具有一定的交叉耐藥。目前已發(fā)現(xiàn)的丙硫異煙胺和異煙肼的耐藥機制如圖所示。丙硫異煙胺和異煙肼都是前藥，分別被EthA編碼的黃素氧化酶EthA和katG編碼的過氧化物酶KatG活化。被活化后的INH與NAD形成INH-NAD復(fù)合物并作用于靶點InhA。由ndh編碼的NADH脫氫酶在NADH/NAD的轉(zhuǎn)化過程起著至關(guān)重要的作用，因此ndh 突變會導(dǎo)致INH耐藥。TetR/CamR家族的EthR負(fù)調(diào)控ethA的轉(zhuǎn)錄，因此EthR突變會影響PTO的活化。文獻指出mshA編碼的糖基轉(zhuǎn)移酶MshA與丙硫異煙胺/乙硫異煙胺的活化有關(guān)。盡管如此，丙硫異煙胺和異煙肼 (特別是丙硫異煙胺)的有些作用機制還不是很清楚，它們在臨床菌株中的交叉耐藥程度不清楚。?

　　結(jié)核菌生長緩慢，一般要3-6周才能在平板上形成可見的菌落。PTO作為二線藥物，其敏感性檢測存在一定問題。常見的BD MGIT960快速檢測系統(tǒng)對丙硫異煙胺的敏感性檢測結(jié)果公認(rèn)不可靠，臨床上一般不進行丙硫異煙胺藥敏檢測。美國較少使用丙硫異煙胺而常使用與之結(jié)構(gòu)類似的乙硫異煙胺，這二者的耐藥作用機理研究得也不是很透徹，通過分子診斷判斷藥敏臨床應(yīng)用也不是很多。簡言之，臨床使用丙硫異煙胺時，幾乎不進行藥敏實驗，直接用于治療耐藥結(jié)核病人，所以非常有必要研究丙硫異煙胺對耐藥菌，特別是對異煙肼耐藥的菌株的有效率是多少，以及是否可以通過分子生物學(xué)的方法進行快速基因檢測？通過這些研究，有望實現(xiàn)對丙硫異煙胺的精準(zhǔn)使用，避免過度和無效，甚至是有害的治療。?

　　為此，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的張?zhí)煊钫n題組與廣州市胸科醫(yī)院、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院國家呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、香港中文大學(xué)等合作首次報道了我國臨床結(jié)核菌株存在嚴(yán)重的對異煙肼和丙硫異煙胺交叉耐藥。研究者們發(fā)現(xiàn)對異煙肼耐藥的191株結(jié)核菌中有173株（90.6%）對丙硫異煙胺耐藥，說明異煙肼和丙硫異煙胺存在嚴(yán)重的交叉耐藥，提示在臨床治療上對于異煙肼耐藥的患者，有必要對丙硫異煙胺進行耐藥檢測后方可用該藥進行治療。研究者還發(fā)現(xiàn)了55個新的未報到過的非同義突變以及在20.22% 丙硫異煙胺耐藥臨床菌株中沒有發(fā)現(xiàn)任何已報道過的耐藥相關(guān)基因存在突變，這提示存在其他未知的耐藥機制可以導(dǎo)致相當(dāng)比例的臨床菌株對丙硫異煙胺耐藥。相關(guān)研究成果“Detection of novel mutations associated with independent and cross-resistance to isoniazid and prothionamide in Mycobacterium tuberculosis clinical isolates”于2018年12 月22日在線發(fā)表于歐洲臨床微生物和傳染病學(xué)會的官方雜志Clinical Microbiology and Infection。?

　　該研究主要由廣州生物院呼吸疾病國家重點實驗室的張?zhí)煊钫n題組國際博士生Mahmudul Islam Joy、廣州市胸科醫(yī)院隸屬呼吸疾病國家重點實驗室的成員譚耀駒主任及其他學(xué)生和工作人員等共同合作完成。該研究受到了國家科技重大專項、中國科學(xué)院項目，廣東省科技發(fā)展專項資金、UCAS獎學(xué)金、廣州市科技計劃項目，CAS-TWAS獎學(xué)金的支持。?

　　?論文鏈接

丙硫異煙胺（PTO）與異煙肼（INH）的作用機理以及在本次研究中發(fā)現(xiàn)的與其耐藥相關(guān)的蛋白編碼基因突變在所有相應(yīng)耐藥菌中出現(xiàn)的比例情況。