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今日药闻 | 外排泵及其变异对MDR肠杆菌科细菌喹诺酮敏感性的影响

2023-07-22作者：论坛报小璐资讯

非原创

抗菌药物耐药性是公认的人类健康威胁，而正确预测细菌对抗菌药物治疗反应是其对抗耐药的重要手段。其中，产酶耐药由使用广谱抗菌药物筛选出，在暴发性流行中进化，可在物种间传播，在全球范围内播散；靶基因在抗菌药物诱导下发生耐药性突变，并进行优势选择；而天然存在的外排泵可被抗菌药物激活，并加速其它耐药机制发展。

Ferrand等人在2023年6月在J Antimicrob Chemother上发表一篇论著，利用恩诺沙星积累试验（Enrofloxacin accumulation assay）定量检测临床分离93株肠杆菌科细菌(包括阴沟肠杆菌30株、肺炎克雷伯菌21株、大肠埃希菌17株、产气克雷伯菌17株、科塞枸橼酸杆菌5株、产酸克雷伯菌3株)喹诺酮类药物最低抑菌浓度(MIC)和细菌内抗菌药物蓄积浓度，以及含与不含外排泵抑制剂CCCP条件下获得细菌内抗菌药物蓄积浓度比值RATIO_EFF（外排泵指数），从而探索细菌外排泵与抗菌药物敏感性间关联。

检测菌株中，72株没有表现出AcrAB外排表型，13株菌具有基础水平外排表型:4株肺炎克雷伯菌(Kp2、Kp48、Kp49和Kp86)、3株大肠埃希菌(Ec30、Ec48、Ec77)、3株阴沟肠杆菌(Ecl71、Ecl80、Ecl93)、1株产酸克雷伯菌(Ko52)和2株产气克雷伯菌(Ka59和Ka140)。8株菌株具有过表达外排表型:2株大肠埃希菌(EC55和EC68)、 3株阴沟肠杆菌(Ecl53、Ecl133和Ec136)、2株产气克雷伯菌(Ka85和Ka127)和1株产酸克雷伯菌(Ko109)。而EC69和Ecl139菌株在不同的孵育时间表现出不同的外排表型:5min时出现过表达外排表型，20min时出现基础表达外排表型。

图1.通过累积试验测定24株临床分离株在不加或加CCCP孵育的情况下，在5分钟(上面板)和20分钟(下面板)细菌体内恩诺沙星累积浓度。箭头表示被归类为外排过表达的分离株。AG102、AG100、和AG100A分别为无AcrAB外排泵、基础表达及过表达外排泵的大肠埃希菌参考菌株。

有趣的是，本研究中使用的两种方法(PAβN和荧光测定法)均显示医院感染常见分离细菌阴沟肠杆菌有较高的外排表型检出率，且常与多重耐药(multi drug resistance，MDR)表型相关。进一步检测，外排表型与基因突变间关系：Ecl53和Ecl136均有外排过表达表型，并与具有基础外排表型的Ecl80和Ecl93有相似突变（涉及marR, ramR, acrA及acrR外排泵及调节基因），而外排低表达Ec30中未发现相关基因突变。因此，认为外排泵调节蛋白突变与细菌外排水平相关。

关注分离株的拓扑异构酶和回旋酶基因，2株大肠埃希菌(Ec30和Ec55)、2株阴沟肠杆菌(ec153和Ecl136)和1株肺炎克雷伯菌(Kp49)在GyrA(Ser83)和ParC(Ser80)喹诺酮耐药决定簇(quinolone resistance determination region, QRDR)发现区表现常见突变。除Kp72菌株在83位丝氨酸上有单一QRDR突变但对氟喹诺酮类药物表现出较高敏感性外，其余菌株的QRDR突变均与其对氟喹诺酮类药物耐药性一致。此外，即使在PAβN(可改变外排泵活性)存在条件下，细菌也不可能完全恢复至敏感表型，如在Ec30或Ecl136等耐药菌株中仅观察到部分MIC降低。综合上述结果可推断，外排是对细菌对抗低浓度抗菌药物的早期反应，而随着感染生态位抗菌药物浓度的增加，QRDR突变是细菌耐药抵抗与促进生存所必需。

点评

总而言之，恩诺沙星积累试验加荧光测定方法为鉴别过表达氟喹诺酮外排系统和弱表达外排系统菌株提供了新思路。在此基础上，后期可以结合数学模型进行竞争性定量分析，进一步优化流程后并入常规微生物检测项目中，有助于降低药物治疗中外排机制对药效的影响。

摘译：米热

来源：华山抗生素所

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