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耐多药结核病研究进展

时间:2022-03-13 08:30:36 浏览次数:

结核病是当前危及人类生命的主要杀手。耐药结核病尤其是耐多药结核病(multiple drug resistant tuberculosis, MDR-TB)的出现使得结核病流行态势更为严峻。耐多药结核病是指结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)至少同时对异烟肼、利福平这2种一线抗结核药物耐药[1],由于其传统诊断方法周期长,且治疗过程复杂、疗程长、费用高、治愈率低、容易导致严重的不良反应,耐多药结核菌株的产生和播散,已成为新世纪结核病控制的三大难题之一[2]。据WHO估计,2012年全球结核病新患者中耐多药率约为3.6%,复治患者耐多药率约为20.2%,全球约有45万人患耐多药结核病,17万人死于耐多药结核病[3], 全球1/4的MDR-TB患者在中国,中国耐多药结核病负担位居全球第二[4]。2008年我国结核病耐药性基线调查报告显示:我国结核病耐多药情况严重,从涂阳肺结核患者分离的结核分支杆菌耐多药率为8.32%,其中新患者的发病率为5.71%,复治患者的发病率为25.64%,我国每年新发MDR-TB患者约12万例[5]。可见,全球结核病耐多药问题严重,需引起高度重视。

1 MDR-TB产生的原因及机制

临床上将MDR-TB分为原发性和继发性两种,原发性MDR-TB指从未接受过抗结核化疗或治疗时间小于1个月的患者感染了耐多药菌株所致的结核病,是耐多药菌株传播所致;继发性MDR-TB指感染敏感菌株的患者,由于治疗不当(治疗时间>1个月)等原因引起的耐多药结核病。

耐药结核病由来已久,自1944年将链霉素引入结核病治疗后不久,即出现了耐链霉素的MTB菌株。目前,MTB对单个抗结核药物耐药的分子机制已比较明了,编码抗结核分枝杆菌药物作用靶点及相关代谢酶的染色体基因在复制过程中发生自发突变是结核杆菌耐单药产生的主要分子机制[6]:例如MTB对异烟肼耐药主要由基因katG、inhA、ahpC发生突变引起[7-9],对利福平耐药由基因rpoB发生突变引起[10],而对氟喹诺酮类抗结核药耐药则是由于基因gyrA或gyrB发生了突变[11]。但这种自发突变发生频率仅为10-5~10-8,不像大多数细菌那样通过质粒、转位子等可移动遗传元件的水平迁移介导。且由于各个耐药基因位点是相互独立的,MTB不会因某个耐药基因发生突变而导致同时对2种以上药物的耐药,故MTB自发同时对2种药物耐药的几率几乎为零。由此可见,自然条件下MTB出现耐多药的情况几乎不可能。但临床上却频频检测出耐多药MTB菌株,这主要由人为因素造成:人为失误如药物不规则供应、医生的不规则处方、患者差的依从性等导致耐药基因突变的扩增而产生临床上的单耐药(与自发突变相比频率大大增加),参与单耐药的不同基因突变连续累计最终导致耐多药即继发性MTB[12]。

2 MDR-TB的诊断方法

耐多药结核病的诊断主要为结核分枝杆菌培养和药敏试验(Drug susceptibility testing, DST),其中DST是传统、经典的MDR-TB诊断方法,其结果为确诊MDR-TB的唯一标准,该方法廉价、准确、可靠,但耗时较长,一般需要6~12 w13],不仅延误患者治疗,还可能造成耐多药结核分枝杆菌在人群中传播,不利于疾病的控制。近年来,随着国际上对MDR-TB的重视,快速诊断技术的研究也取得了重大进展。

2.1表型诊断技术

2.1.1液体培养技术 传统的DST是在固体培养基上直接或者间接进行的,直接试验将浓缩的痰标本直接接种到含药或不含药的培养基里,间接试验则是将痰培养出的MTB菌落接种后再进行相应的DST(包括绝对浓度法、比例法和抗性比率法)。间接试验最常用,是耐药结核病诊断的金标准[14]。但无论是直接试验或者是间接试验,均须花费较长时间。

自动液体培养系统(automated liquid mediasystems , ALMS)(如BACTEC MGIT 960)用液体培养基代替了传统的固体培养基,可大大缩短涂阳患者标本的DST时间(平均14 d)[15]。虽然与固体培养相比该系统设备价格昂贵,且需要不断购买实验耗材,但在资源有限、试验负荷高的情况下,当需要快速检测而其他方法又缺乏敏感性时(如HIV阳性或怀疑有耐多药、广泛耐药感染,需要在最短的时间内制定个体化治疗方案),ALMS却是最经济实惠的。正因为如此,WHO甚至在2007年推荐中低收入国家使用ALMS[16]。

2.1.2其他快速表观诊断技术 传统的药敏试验须在生物安全三级实验室内进行,且对实验人员相关知识技能要求较高,须进行长时间、详细地培训,难以在全球广泛应用,故迫切需要研究出快速且对实验条件要求低、操作简单的诊断技术。近年,这方面的研究已取得一定进展,例如硝酸还原酶法、薄层琼脂显色试验、氧化还原指示剂比色法等,这些方法都使用廉价而通用的实验室材料,不需要对试验人员进行太多培训,但也都有各自的局限性。

2.2基因学诊断技术

2.2.1线性探针检测(Line-probe Assays) 线性探针检测通过把MDR-MTB耐药基因片段扩增产物与固定在膜上的寡核苷酸探针杂交进行检测,目前主要有3种MDR-TB的线性探针检测仪器:INNO-LiPA Rif.TB(只能检测耐利福平MTB)、GenoType MTBDR/MTBDRplus(能同时检测耐利福平和异烟肼MTB) 和 Geno-Type MTBDRsl(可检测耐氟喹诺酮类、注射用二线抗结核药、乙胺丁醇MTB)。研究显示,INNO-LiPA Rif.TB 检测分离出的菌株灵敏度大于95%,特异度为100%,而直接检测临床样本时灵敏度80%~100%,跨度较 大[17];GenoType MTBDR/MTBDRplus在检测耐利福平MTB时具有高的敏感度和特异度,但检测耐异烟肼MTB时结果相差很大[18];而GenoType MTBDRsl对耐二线抗结核药MTB的检测结果的灵敏度、特异度相差也较大[19]。

2.2.2 Xpert MTB/RIF 由美国Cepheid公司开发的Xpert MTB/RIF是一个全自动一体化的快速PCR仪,集痰标本处理、DNA提取与扩增、耐利福平基因rpoB突变检测于一体,整个过程在全封闭的内部自动进行,无生物安全要求,全过程仅需约2 h,能大大减弱其他基因学检测方法的许多局限性。研究显示,用Xpert MTB/RIF检测培阳分离株,灵敏度可达98.2%;而检测涂阴培阳分离株灵敏度却只有72.5%,当增加两次检测后,总的灵敏度可增高到90.2%;Xpert MTB/RIF检测特异度可达99.2%[20]。2010年,Xpert MTB/RIF获WHO批准应用于结核病诊断,并被誉为革命性突破,为2011年WHO重点推荐技术。

3 MDR-TB的治疗

3.1药物治疗 耐多药结核患者治疗的国际准则是围绕世界卫生组织的DOTS-Plus框架制定的:①以药物敏感试验结果为依据,选择新药、敏感药,以增加一线抗结核药物和二线抗结核药物的数量组成化疗方案为准则;②必须使用四到六种有效的或相近有效的药物,包含一种氟哇诺酮类药物和注射药物;③注射药物至少使用6个月,治疗痰培养转阴后必须持续18个月;④药物应该1次/d或6次/w服用,强化期至少3个月,总疗程21个月以上[21]。主要有以下3种治疗策略:①标准化治疗:在缺乏个体化药敏试验的情况下,根据有代表性的患者群体耐药监测数据设计治疗方案。同一组或同一类别的所有患者使用同一治疗方案。MDR-TB可疑者应尽可能通过药敏试验确诊;②经验性治疗:根据患者既往抗结核治疗史以及有代表性的患者群体耐药监测资料分别设计每一方案。经验性治疗通常会根据随后获得的药敏试验结果进行调整;③个体化治疗:根据患者的抗结核治疗史和个体药敏试验结果确定每个方案。

现有药物对MDR-TB的治疗疗程长、不良反应强烈,且治疗成功率低(2010年队列治疗成功率最高为东地中海地区的56%)[22],故对抗结核病新药的研究显得尤为重要。近年,一些药物研究已取得可喜进展,例如TMC-207、PA-824、利萘唑酮(linezolid)、SQ-109等都已处在临床试验阶段[23]。

3.2手术治疗 对于伴有严重的空洞型肺结核、肺叶或一侧全肺毁损、支气管胸膜瘘或狭窄、支气管内膜结核、大咯血以及化疗失败的MDR-TB 患者,可考虑手术治疗, 以提高治愈性, 降低复发的可能性,但双侧广泛性肺病变的患者不宜手术治疗[24]。Xu等人通过Meta分析,得出外科干预与MDR-TB患者的预后成正相关的结论[25]。

3.3免疫治疗 肺结核病患者免疫水平往往也处于较低水平[26],耐多药患者表现得尤为突出,即使给予这些患者已被证明有效的抗结核化疗可能也难以控制结核病的进展,为此在化疗中辅以免疫治疗,有可能提高患者的细胞免疫水平,提高治愈率。已经用于临床的免疫治疗有母牛分枝杆菌(Mycobacterium vaccae)、重组IFN-γ、IL-2等[27]。如Yang等对母牛分枝杆菌辅助治疗初治结核病做了Meta分析,结果表明母牛分支杆菌可提高MTB患者痰涂阴转率、加快病灶的吸收,并有利于结核空洞的闭合[28]。

3.4其他治疗方法 其他方法如介入治疗[27]、中药治疗[29]、皮质类固醇治疗[14]等均可作为化疗的辅助治疗,可根据不同情况加以选择。

4 MDR-TB的防制策略

针对MDR-TB越发严重的疫情,1998年WHO在DOTS的基础上提出来DOTS-Plus策略,它包括5个基本要素:①持续不变的政府承诺;②合理的患者发现策略,通过质量保证下的培养和药敏试验(DST)诊断MDR-TB;③二线抗结核药物使用的合理治疗策略;④确保有高质量保证的抗结核药物的不间断供应;⑤制定适合DOTS-Plus规划的标准登记报告系统。我国在世界卫生组织提出的DOTS和DOTS-Plus策略的基础上, 还制定了诸如将各种医疗机构纳入国家结核病控制规划、限制抗结核药物、人力资源发展战略和使用固定剂量复合制剂等具体战略,通过实施这些策略取得了一些成绩[30]。

5展望

综上所述,耐多药结核病危害严重,对个人、家庭、社会均造成极大负担,虽然全球耐多药结核病防治工作在各方面已取得不错成绩,但疫情依旧严峻,我们在加强医防合作的同时,需要继续加大人力、物力投入,加强对耐多药分子机制、快速准确廉价诊断技术、新药开发及治疗方法等的研究,并及时进行新方法、新策略的效果评价,争取早日将MDR-TB的危害降到最低。

参考文献:

[1]高官聚,吴树才,池跃明: 耐药结核病的发生发展及控制展望.河北医药,2009,31(10):1246-1248.

[2]严碧涯,端木宏谨。结核病学[M].北京:北京出版社,2001:594-610

[3]Organization WH. Global tuberculosis report 2013[S].World Health Organization, 2013.

[4]尹力.在第二届国际防痨和肺部疾病联合会亚太区学术大会上的讲话[j].中国防痨杂志,2009;31(11):621

[5]卫生部. 全国结核病耐药性基线调查报告 (2007-2008 年): 北京: 人民卫生出版社, 2010.

[6]Da Silva PEAPalomino JC. Molecular basis and mechanisms of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis: classical and new drugs[J]. Journal of antimicrobial chemotherapy, 2011,66(7): 1417-1430.

[7]Zhang Y, Heym B, Allen B et al. The catalase-peroxidase gene and isoniazid resistance of Mycobacterium tuberculosis ,1992.

[8]Banerjee A, Dubnau E, Quemard A et al. inhA, a gene encoding a target for isoniazid and ethionamide in Mycobacterium tuberculosis[J].Science, 1994,263(5144): 227-230.

[9]Sherman DR, Mdluli K, Hickey MJ et al. Compensatory ahpC gene expression in isoniazid-resistant Mycobacterium tuberculosis[J].Science, 1996,272(5268): 1641-1643.

[10]Telenti A, Imboden P, Marchesi F et al. Direct, automated detection of rifampin-resistant Mycobacterium tuberculosis by polymerase chain reaction and single-strand conformation polymorphism analysis[J].Antimicrobial agents and chemotherapy, 1993,37(10): 2054-2058.

[11]Takiff HE, Salazar L, Guerrero C et al. Cloning and nucleotide sequence of Mycobacterium tuberculosis gyrA and gyrB genes and detection of quinolone resistance mutations[J]. Antimicrobial agents and chemotherapy, 1994,38(4): 773-780.

编辑/肖慧

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