醫(yī)學(xué)資料抗結(jié)核藥物作用和耐藥機(jī)制

1、藥物作用和耐藥機(jī)制國(guó)際結(jié)核病研究中心，馬山，韓國(guó) 成功治愈肺結(jié)核需要預(yù)防細(xì)菌對(duì)藥物發(fā)生耐受所致治療失敗預(yù)防持留菌復(fù)活所致疾病復(fù)發(fā)殺傷或阻止病灶內(nèi)結(jié)核分枝桿菌的繁殖 足療程/ 規(guī)律治療 治療時(shí)間*正常繁殖菌群：耐藥突變株選擇性生長(zhǎng)，這種情況難以預(yù)防，以致發(fā)生治療失敗。*緩慢生長(zhǎng)菌群：導(dǎo)致結(jié)核病復(fù)發(fā). 吡嗪酰胺在酸性環(huán)境中發(fā)揮殺菌作用; 利福平, 殺死其他部位細(xì)菌*休眠菌群: 保持靜止 (內(nèi)源性復(fù)活) 繁殖旺盛生長(zhǎng)不良藥物作用情況依據(jù)細(xì)菌代謝活性和部位而有所不同INH/SM/EMBRIF/PZA抗結(jié)核藥物藥物作用和耐藥機(jī)制PABA四氫葉酸二氫喋呤合成酶(對(duì)氨基水楊酸, 氨苯砜)DNA 促旋酶(喹諾

2、酮類)RNA聚合酶(利福平)核糖體(氨基糖苷類,鏈霉素,卡那霉素, 丁胺卡那霉素;多肽類,卷曲霉素, 紫霉素)細(xì)胞壁生物合成肽聚糖合成: 環(huán)絲氨酸分枝菌酸合成: 異煙肼; 乙硫異煙胺阿拉伯半乳聚糖/甘露聚糖合成: 乙胺丁醇MTB酸化細(xì)胞質(zhì)（吡嗪酰胺）1. 由于基因突變導(dǎo)致藥物靶標(biāo)發(fā)生變化: - 藥物無(wú)法結(jié)合靶位 - 藥物無(wú)法活化 (異煙肼, 乙硫異煙胺, 吡嗪酰胺): 過(guò)氧化氫酶-過(guò)氧化物酶/ 吡嗪酰胺酶2. 靶位過(guò)度表達(dá)3. 屏障改變:滲透性降低;4. 外排泵?5. 藥物滅活酶: -內(nèi)酰胺酶結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的化學(xué)結(jié)構(gòu)1 疏水性的細(xì)胞壁富含20 厚的脂質(zhì)層（60%），能耐干燥、強(qiáng)酸堿和殺菌劑

3、；2 細(xì)胞壁脂質(zhì)含量高，結(jié)構(gòu)完整，主要成分為分枝菌酸(C85) ，具有抗酸性，抗酸染色陽(yáng)性。 發(fā)揮重要生物學(xué)作用的脂質(zhì)1 人-脂阿拉伯甘露聚糖： Ara-LAM 致病性 乙胺丁醇 抑制脂阿拉伯甘露聚糖合成2 ?；Ｔ逄嵌玖??3 分枝糖苷脂 集落形態(tài); 毒力; 噬菌體受體4 分枝菌酸(C85) 異煙肼 抑制分枝菌酸合成GlycolipidsMycolicacidsMan-cappedlipoarabino-mannanArabino-galactanPeptidoglycanProteins異煙肼的作用機(jī)制吡嗪酰胺的作用機(jī)制利福平的作用機(jī)制利福平阻塞RNA產(chǎn)物的出口通道(以此抑制依賴DNA的R

4、NA合成). RNA聚合酶 (rpoB編碼),是由一個(gè)核心酶構(gòu)成的 復(fù)合體，包含四條鏈(2 ) ，這些亞基與亞基相互作用，促使啟動(dòng)子開(kāi)始轉(zhuǎn)錄。乙胺丁醇的作用機(jī)制乙胺丁醇通過(guò)干擾阿拉伯半乳聚糖中阿拉伯多糖的聚合來(lái)抑制阿拉伯半乳聚糖（細(xì)胞壁的主要成分）的生物合成，并通過(guò)干擾阿拉伯糖基轉(zhuǎn)移酶(embB)來(lái)抑制脂阿拉伯甘露聚糖的生物合成。鏈霉素的作用機(jī)制鏈霉素作用于核糖體 30S小亞基，與16S rRNA (rrs) 903-910位堿基結(jié)合，干擾 S12核糖體蛋白(rpsL), 從而抑制翻譯過(guò)程（蛋白質(zhì)合成），進(jìn)而破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，抑制呼吸作用，刺激RNA合成。耐藥是如何發(fā)生的？普遍敏感的新病例體內(nèi)的

5、菌群形成傳播耐藥性的形成和傳播異煙肼，鏈霉素:10-5-6 利福平:10-6-7 乙胺丁醇:10-4-5新發(fā)病例原發(fā)性耐藥耐藥突變株 治療失敗者獲得性耐藥項(xiàng)目規(guī)劃不當(dāng)管理不善診斷和治療延誤不規(guī)律治療所致耐藥發(fā)生（細(xì)菌被殺死和再生循環(huán)理論）Mitchison DA. IJTLD 2(1):10-15, 1998耐藥的發(fā)生原因 衛(wèi)生服務(wù)提供方: 治療方案不正確/非標(biāo)準(zhǔn)化方案；治療管理不佳; 藥品供應(yīng)不足; 非處方藥物隨意銷售; 藥物質(zhì)量差; 沒(méi)有 DOTS 患者：不規(guī)律治療; 藥物吸收障礙;藥物不良反應(yīng)細(xì)菌: 病灶中大量結(jié)核菌聚集規(guī)劃的重要性新發(fā)病例中高耐藥率意味控制規(guī)劃實(shí)施不佳；需要更多藥物提高

6、治愈率21與結(jié)核分枝桿菌耐藥性相關(guān)的基因 藥物 基因 編碼產(chǎn)物利福平 rpoB RNA 聚合酶 katG 過(guò)氧化氫酶-過(guò)氧化物酶 異煙肼 inhA 烯酰 ACP* 還原酶 ndh NADH 脫氫酶 II ahpC 烷基 氫過(guò)氫化物酶鏈霉素 rpsL S12 核糖體蛋白 rrs 16S RNA阿米卡星/ 卡那霉素 rrs16S RNA乙胺丁醇 embCAB 阿拉伯糖基轉(zhuǎn)移酶亞基?吡嗪酰胺 pncA 吡嗪酰胺酶(煙酰胺酶)氟喹諾酮類 gyrA DNA 促旋酶亞基A gyrBDNA 促旋酶亞基B乙硫異煙胺 etaA/ ethA 核黃素單加氧酶inhA烯酰 ACP* 還原酶* ?；d體蛋白(ACP)耐

7、藥相關(guān)基因的突變核苷酸轉(zhuǎn)化2. 核苷酸插入/缺失- 移碼3. 完全或部分缺失4. IS6110移位 與結(jié)核分枝桿菌耐藥相關(guān)的基因及其突變Zhang Y et al. Mechanism of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis. ASM Press 2005藥物作用機(jī)制相關(guān)基因編碼產(chǎn)物耐藥結(jié)核分枝桿菌的突變頻率（%）異煙肼抑制分枝菌酸合成;對(duì) DNA/ 脂質(zhì)/膽固醇/尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸的代謝有潛在影響katG藥物前體轉(zhuǎn)化20-80inhA藥物靶標(biāo)15-43ndh異煙肼活性的調(diào)節(jié)物10ahpC耐藥生物學(xué)標(biāo)志10-15利福平抑制轉(zhuǎn)錄rpo

8、B藥物靶標(biāo)96吡嗪酰胺胞漿酸化/ 細(xì)胞膜去極化抑制脂肪酸合成?pncA藥物前體轉(zhuǎn)化72-97fasI藥物靶標(biāo)?乙胺丁醇抑制阿拉伯半乳聚糖合成embCAB藥物靶標(biāo)47-65鏈霉素抑制蛋白質(zhì)合成rpsL藥物靶標(biāo)52-59rrs藥物靶標(biāo)8-21丁胺卡那霉素/卡那霉素抑制蛋白質(zhì)合成rrs藥物靶標(biāo)76氟喹諾酮類抑制DNA促旋酶活性gyrA藥物靶標(biāo)75-94gyrBParticipate in drug binding?in vitroIfrATransport?乙硫異煙胺抑制分枝菌酸合成etaA/ethA藥物靶標(biāo)37inhA藥物靶標(biāo)56環(huán)絲氨酸抑制肽聚糖合成ulrA/dadB?藥物靶標(biāo)?最常見(jiàn)的突變位點(diǎn)

9、katG: S315T (59)kasA: G269S (9)inhA: promotor 15 CT (8) rpoB: 526 (36); 531 (34); 522(13); 516(9?)pncA: 3-17; 61-85; 132-142 regionsrrs: SM= 530 region; KM/VM/AK= 1400 regionrpsL: K43R gyrA: D94A,N,G,H,Y (42)embB: embCAB operon (65), 306 codon (48) but 31% susceptible strains too.耐藥性相關(guān)術(shù)語(yǔ)(1) 獲得性耐藥(DR): 發(fā)生于既往治療過(guò)的病例中(2) 原發(fā)性耐藥(+自然耐藥): 發(fā)生于新病例中(3) 聯(lián)合耐藥: (1)+(2)(4) 單耐藥(5