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唑类抗真菌药物耐药机制的研究进展
GuangdongMedical Journal
Apr,2016,V01.37,No.8
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于5号染色体左臂的ERGll基因可有两个拷贝甚至整条染 色体发生了复制”…。其次,调控ERGll基因表达的Upc2p 转录因子表达量也有所升高,敲除白色念珠菌的UPC2基 因,该菌对唑类药物的敏感性增加¨…:其他唑类耐药株如 近平滑念珠菌、热带念珠菌及克柔念珠茵,ERGll基因表达 量也有所升高“2i。但目前仍不清楚这些菌株ERGll基因高 调的机制及其与耐药性的关系。烟曲霉唑类耐药株Cyp51A 蛋白(与Ergll同源)含量也有所增加,与HapE转录因子 (可结合c,声,4基因的CCAAT序列)发生了P88L置换密切
麦角固醇合成酶过度表达临床分离的对唑类耐药的白
色念珠菌ERGII基因常出现过度表达.引起编码产物14a一去 甲基化酶升高,相应地需要更高的唑类药物浓度才能抑制该 酶的活性,从而降低了茵株对唑类药物的敏感性。多种机制 参与了白色念珠菌唑类耐药株ERGll基因高调:首先,存在
万方数据
广东医学2016年4月第37卷第8期
[28]Giunta
S,Belotserkovskaya
to
pendent CCNEI expression cisplatin treatment and is
ling in response Cell
double—strand breaks during
mitosis[J].J
gain
Biol,2010,190(2):197~207.
1.1
麦角固醇合成酶基因ERGll(cyp51A)突变
研究发
现,念殊菌对唑类药物的耐药常与药靶麦角固醇合成酶 Ergll基因突变有关;念珠菌唑类耐药茵存在140种ERGll 基因突变,分别引起麦角固醇合成酶发生氨基酸置换,引起 菌株对唑类药物耐药,并均有累加效应。白色念珠菌中,麦 角固醇合成酶Ergll靠近亚铁血红素位点的R467K和 G464S突变.使此酶与唑类药物的亲和力大大下降,导致该 茵对唑类药物耐药。4’。另外,新型隐球菌耐药株ERGll基 因Y145F和G484S突变,也与唑类耐药密切相关p o。目前 发现,烟曲霉唑类耐药株也存在麦角固醇合成酶基因cyp51A 突变,其中cyp51A第54位密码子和第220位密码子改变最 为常见。这两种突变会使cyp5lA靠近亚铁血红素位点的氨 基酸改变,导致Cyp51A蛋白酶的空间构型发生变化,严重削 弱了该酶与唑类药物的亲和力,参与烟曲霉多重耐药悖』。迄 今,烟曲霉所有的cyp51A位点突变均参与该茵对伊曲康唑 的耐药性,但对伏立康唑和泊沙康唑的耐药性则只依赖于 c?p51A特定位点改变…J:另外,在一些无唑类药物治疗史的 烟曲霉感染患者体内,也存在烟曲霉唑类耐药茵,说明这是 在环境中产生的,与农业中唑类药物的大量使用有关。研究 发现,这类环境耐药株的cyp51A基因存在L98A突变,并且 启动子中插入了34碱基串联序列TR。8】。另外,这类耐药株 还可与敏感菌株异位杂交,说明此耐药性可通过有性生殖进
3生物被膜形成
生物被膜形成是近年来与真菌耐药相关的一个新发现, 目前认为生物被膜引起的真菌耐药是临床上许多系统性感 染难以根除的重要因素。真菌可在体内植入的人工器官或 导管以及多种生物表面形成生物被膜,将自身包裹其中,造 成患者感染,相比其他酵母茵和丝状真菌,念珠茵最常见。 生物被膜是一种由融合的芽生抱子层、茵丝成分和细胞外多 聚基质三部分组成的三维结构。形成生物被膜的念珠菌对 唑类药物敏感性大大下降,耐药机制可能与下列因素有关: (1)高度表达药物外排转运蛋白,促进药物外排;(2)细胞外 聚合物基质形成生物膜屏障,阻止药物进入生物膜内层细 胞‘2…。与白色念珠茵游离细胞一致,生物被膜细胞中编码 外排转运蛋白的CDR和MDR基因也出现了高调,引起唑类 药物大量外排忙“。相比而言,细胞外聚合物基质形成的生 物膜屏障可能是菌株出现多重耐药的主要因素。B一1,3一 葡聚糖是生物膜的主要组成部分,由位于细胞膜中的B一1, 3一葡聚糖合成酶催化合成。酵母中B一1,3一葡聚糖的合 成及生物膜基质的产生均受PKC信号通路下游蛋白Smil、 Rlml、Rhol和Fskl的调控’2…。细胞内其他蛋白如转录因 子Zapl、乙醇脱氢酶(Adh5、Cshl和Ifd6)和葡糖淀粉酶 (CaGcal和CaGca2)也参与了生物膜基质的生成‘241。以上 研究表明病原真菌生物被膜的形成是真菌产生耐药性的重 要因素之一。
Mol
ma[J].InlJ [31]Smith
Sci,2014,15(10):18148—18161. NJ,et a1.20q11.1 amplification
LT,Mayerson J,Nowak
(收稿日期:2015—10—09编辑:罗劲娜)
唑类抗真菌药物耐药机制的研究进展
刘潇,龙腾腾,郭春丽
(12TMD)和DHA2家族即药物:H+逆向转运子(14 TMD)。 白色念珠茵有95种MFS蛋白,但只有MDRlP蛋白(属 DHAl家族)参与唑类耐药。白色念珠菌中MDRl基因高表 达.可促进胞内多种唑类药物外排,引起菌株对多种唑类药 物的广泛耐受性,相比而言,在裂殖酵母中高表达白色念珠 菌的MDRl,只表现出对氟康唑的耐药性”…。烟曲霉伊曲康 唑耐药株中,编码MFS转运蛋白的afuMOn3基因表达量也 出现了明显上调。20 J。以上研究说明,药物外排转运蛋白在 真菌对唑类药物耐药的形成过程中也发挥了一定作用。
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8’7l一879.
广东医学2016年4月第37卷第8期
in SP.Give
me
a
GuangdongMedical Journal
Apr.2016,V01.37,No.8
giant—cell tumor of bone:Array CGH,FISH,and association
[27]Giunta S,Jackson
山东省青岛市青岛黄海学院(266427) 近年来,随着免疫抑制治疗、化疗、实体器官移植的增 加,病原真菌的感染率呈急剧上升趋势。对人类有致病作用 的真菌主要有念殊茵、新型隐球菌和曲霉菌等,可引起念珠 茵阴道炎、新型隐球茵病、侵袭性曲霉病等各种真菌感染。11。 抗真菌药物特别是唑类药物如氟康唑和伊曲康唑的问世,开 辟了真菌病药物治疗的新时代。但目前用于临床的抗真菌 药物比较有限,主要包括:(1)唑类:抑制真菌细胞膜的麦角 固醇合成,如氟康唑、伏立康唑及泊沙康唑,具有广谱的抗真 菌活性且毒性小,是目前应用最广的抗真菌药物;(2)多烯 类:与麦角固醇结合,在细胞膜上形成水性孔道,引起膜通透 性增加,如两性霉素B,但不良反应大,尤其是严重的肾毒性 限制了其应用范围;(3)氟胞嘧啶类:抑制胸苷酸合成酶干 扰真菌DNA的合成,如5一氟胞嘧啶;(4)棘白霉素类:抑制 真菌细胞壁的主要组分B一1,3一葡聚糖合成,如卡泊芬净、 阿尼芬净及米卡芬净‘2 J。随着抗真菌药物的广泛应用,真菌 耐药问题日趋严重,尤其对唑类药物耐药更为突出,给抗真 菌治疗带来了严峻的挑战。临床耐药导致的真菌感染治疗 失败已不容忽视,探讨其耐药机制对于预防耐药性的发生及 寻找更有效的抗真菌药物具有重要意义,本文从遗传学方面 就真菌对唑类药物的耐药机制分述如下。 甲基过程,抑制麦角固醇的合成¨J。但随着唑类药物的广泛 应用,真菌对唑类药物的耐药问题日趋严重,其耐药机制与 药靶麦角固醇合成酶Ergll(Cyp5lA)改变密切相关。
2药物外排增加
很多生物通过膜结合的外排转运蛋白将有害物质主动泵 出,以减少胞内积聚量,从而对毒性物质产生耐受。目前已知 的与唑类耐药相关的真菌外排转运蛋白,主要包括ATP一结 合盒(ABC)转运蛋白和主要易化子超家族(MFS)两大类。
2.1
ABC转运蛋白
ABC转运蛋白是ATP能量依赖性的
外排泵转运蛋白,由两个相同的亚单位聚合而成,每个亚单 位各含有1个高度疏水的跨膜结构域(TMD)和1个催化 ATP水解的核苷酸结合域(NBD)。对病原真菌基因序列进 行分析,发现存在多个不同拓扑结构的ABC转运蛋白。其 中,白色念珠菌至少含有28种,光滑念珠茵可能存在18种, 烟曲霉和新型隐球菌的种类更多。15j。这些ABC转运蛋白 中,有3大家族参与药物外排,分别是多药耐药家族 (MDR)、多药耐药相关蛋白家族(MRP)以及多效性耐药家 族(PDR);以下主要对多效性耐药家族(PDR)进行阐述。白 念珠菌中,多效性耐药家族(PDR)包括CDRI、CDR2及其他 PDR型转运蛋白,均参与白色念珠菌对唑类药物的耐药。研 究发现,白色念珠茵中CDRI和CDR2高表达可引起药物外 排增强,胞内唑类药物积累量减少,进而药效作用减弱¨…。 另外,白色念珠茵中CDR3、CDR4、CDRll、SNQ2这些基因虽 与CDRI和CDR2同源,但至今仍未发现它们与耐药的相关 性。光滑念珠菌与唑类耐药相关的ABC转运蛋白为 CgCdrl、CgCdr2和CgSnq2,新生隐球菌中为Mrl蛋白…。。 实验室诱导突变或临床分离的烟曲霉伊曲康唑耐药株,胞内 的伊曲康唑积累量也大大下降,这与编码ABC转运蛋白的
957—966.
events[】].Cell Cycle,2011,10(8):1215~1221.
R,Jackson SP.DNA damage signa—
[32]Etemadmoghadam
D,George J,Cowin PA,et a1.Amplieon—de— is critical for clonogenic correlated with 20ql 1 survival and metastasis of colon 2013,11:313.
cancer[J].J
atocellular Carcinoma Cell Pro]iferation,Apoptosis,and Dig Dis
EMT[J]
Sci,2015,60(8):2360—2372.
[30]Huang Y,Guo W,Kan