ChiCAST视点

结核分枝杆菌的 katG、rpoB、rpsL 耐药基因研究

编者按:华人抗菌药物敏感性试验委员会(ChiCAST)是欧洲临床微生物和感染病学会(ESCMID)欧洲药敏试验委员会(EUCAST)下设在中国的药敏委员会,该委员会于 2017 年 3 月成立,委员来自中国两岸三地、欧洲、美国,专家领域涵盖临床微生物学、临床感染病学、临床药理学、畜牧兽医学、抗菌药物制药企业及感染诊断企业。委员会下设临床细菌学组、临床真菌学组、临床药理学组、临床感染学组及畜牧兽医学组等亚专业组。主要任务为药敏试验相关内容(如方法学、折点等)标准化,开展有价值的药敏相关临床研究,对有争议的临床标本检测进行确认和鉴定,建立 ChiCAST 网站传播 EUCAST 文件,开展国际间合作与交流,开展临床微生物实验室标准化培训和宣传教学,促进我国抗菌药物敏感性试验工作的健康发展。

 

以下为大家带来《结核分枝杆菌的 katGrpoBrpsL 耐药基因研究》。

 

供稿:

李晓波、辜依海(ChiCAST 委员,陕西省汉中市 3201 医院)

 

审校:

肖   盟(ChiCAST 学术部秘书,北京协和医院)

 

 

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我国结核病患者居世界第二位 [1]。 结核分枝杆菌对异烟肼(INH)、利福平(RFP)与链霉素(SM)耐药情况越来越多见。

我们采用分离培养与 DNA 测序法对结核分枝杆菌临床分离株进行检测,探讨其耐 INH、RFP 和 SM 的耐药分子机制。收集三二 0 一医院疑似肺结核病住院患者晨痰 500 份,按照全国结核病诊断细菌学检验规程标准 [2] 进行分离培养、分别采用生化反应和 WHO 推荐的 L-J 培养基比例法进行鉴定和药敏试验。

 

结果分析使用 GENtle Align 系统将测序结果与标准结核分枝杆菌 H37Rv 基因序列进行比对,分析突变位点统计结果。

 

2

 

500 份痰液中分离出 62 例结核分枝杆菌。INH 耐药率为 56.5%(35/62)、RFP 耐药率为 43.5%(27/62)、SM 耐药率为 40.3%(25/62)。

 

在耐单一药物中,以耐异烟肼为首位。INH、RFP、SM 高浓度耐药分别为 37.1%(13/35)、70.3%(19/27)、88%(22/25)。

 

在 35 株 INH 耐药株中,有 25 株发生 katG 基因突变,katG 基因突变率为 81.0%。AGC→ACC(Ser→Thr)在 315 位点突变 20 株(57.1%);AGC→GGC(Ser→Gly)在 315 位点突变 1 株(2.9%);CTG→CCG(Arg→Leu)在 463 位点突变 4 株(11.4%)。

 

有 10 株(28.5%)未发生基因突变。27 株 RFP 耐药株中,22 株发生氨基酸突变,5 株 (18.5%) 未发生突变,rpoB 基因突变率为 81.5%。TCG→TTG(Ser→Leu)在 531 位点突变 15 株(55.6%);CAC→CTC(His→Leu)在 526 位点突变 6 株(22.2%);CTG→CCG(Leu→Pro)在 533 位点突变 1 株(3.7%)。

 

25 株 SM 耐药株中, 19 株发生 rpsL 基因突变,6 株(24%)未发生基因突变。rpsL 基因突变率为 81.3%。AAG→AGG(Lys→Arg)在 43 位点突变 18 株(72%)。AAG→AGG(Lys→Arg)在 88 位点突变 1 株(4%)。

 

3

 

本研究中 INH、RFP、SM 耐药率分别为 56.5%(35/62)、43.5%(27/62)、40.3%(25/62),表明 INH 耐药率在所有一线抗结核药当中是最高的。10 株未发生突变与常规药敏实验不符,说明 INH 耐药性的产生可能还有其它耐药机制或常规药敏实验有误差。95% 以上的结核菌对 RFP 的耐药性的产生是因为编码该酶β亚基的 rpoB 基因发生改变所致 [3-6]

 

本研究中 27 株 RFP 耐药株密码子 TCG→TTG 在 531 位点突变 15 株,CAC→CTC 在 526 位点突变 6 株,CTG→CCG 在 533 位点突变 1 株,与常规药敏实验相符。rpsL 基因 43 位和 88 位氨基酸密码子突变是结核分枝杆菌耐 SM 的主要分子机制。本研究中耐 SM 结核分枝杆菌临床分离株有 76% 发生 rpsL 基因突变。

 

 
 
 

总之,通过测序技术对 INH、RFP 和 SM 耐药基因的检测,表明其虽具有准确,特异性, 敏感性高的优点,且耐药特点与基因突变情况基本符合,但依然不能 100% 预测药敏表型,必须结合药敏试验。

 
 
 

参考文献
[1]. Communicable Diseases Tuberculosis Control World Health Organization[J] GENEVA.Global 2003.
[2].  中国防痨协会基础专业委员会. 结核病诊断实验室检验规程 [M]. 北京: 中国教育文化出版社,2006.8-68.
[3]. Telenti A ,Imboden P,Marchesi F,et al .Detection of rifampinres istance mutation in Mycobacterium tuberculosis[J]. Lancet, 1993,341(2):649-650.
[4]. Kapur V, Li L-L, Hamrick MR, et al.Rapid Mycobacterium species assignment and unambiguous identification of mutations associated with antimicrobial resistance in Mycobacter iumtuberculosis by automated DNA sequencing[J]. Arch Pathol Lab Med , 1995 , 11 9 ( 4 ):131-138.
[5]. Kapur V, Li L-L , Iordanescu S ,et al .Characterization by automated DNA sequencing of mutations in the gene (rpoB) encoding the RNA polymerase 13 subunit inrifamp in resistant Mycobacterium t uberculosis strains from New York City and Texas [J].Clin Microbiol, 1994,32(1):1095-1098.
[6]. Musser J M . Antimicrobialagentresistance in Mycobacteria: molecular genetic insights [J] .ClinI Microbiol Rev, 1995,8(2):496-514.