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2019-09-23 04:21栏目:关于科技
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最近,中国科学院广州生物医药与健康研究院张天宇课题组验证了结核分枝杆菌核糖体蛋白L3的第154位氨基酸突变(Cys154Arg)可以导致结核菌对恶唑烷酮类药物耐药,提出了构建可以高效筛选能克服由于L3突变而导致耐药的新型恶唑烷酮类药物的药物筛选模型,并提出其编码基因rplC基因突变可能作为诊断临床结核菌对该类药物耐药的分子诊断标记。3月7日,该成果Oxazolidinone Resistance in Mycobacterium tuberculosis: What is the Role of Cys154Arg Mutation in the Ribosomal Protein L3?(《结核分枝杆菌对恶唑烷酮类药物的抗性:核糖体蛋白L3的Cys154Arg突变的作用是什么?》)在线发表于美国微生物学会承办的学术期刊Antimicrob Agents Chemother

中科院广州生物院 张天宇小组证明结核菌对恶唑烷酮类药物抗性

结核菌引起的致死性结核病俗称痨病。由于耐药以及和HIV并发,从1993年起结核菌明显死灰复燃。根据世界卫生组织最新报道,2014年全球新发结核病约960万人,死亡约150万人(其中40万人死于与HIV并发症),首次超过死于HIV的人数。我国是结核病重灾区,耐药人数居世界首位。耐药结核菌需要多种药物(至少含有一种注射药物)治疗18到24个月且治愈率不到一半。

本报讯(记者朱汉斌 通讯员黄博纯)中国科学院广州生物医药与健康研究院张天宇课题组利用分子遗传学手段,证明了结核菌对恶唑烷酮类药物产生抗性的机理。相关成果日前在线发表于《抗微生物制剂与化学治疗》。

该研究成果主要由呼吸疾病国家重点实验室张天宇课题组国际博士生Gaelle Guiewi Makafe、安徽大学合作培养学生曹元元、工作人员以及广州市胸科医院隶属呼吸疾病国家重点实验室成员谭耀驹等共同合作完成。此外,该研究也是广州生物院与香港中文大学Wing Wai Yew、美国马里兰大学庞伟和美国约翰霍﹒普金斯大学Gyanu Lamichhane等合作完成的。该研究受到了中科院、国家自然基金委、广州市科创委和呼吸疾病国家重点实验室的支持。近年来第一个上市的恶唑烷酮类药物利奈唑胺在小鼠模型和人体试验中均表现出良好的治疗耐药菌的活性。尽管其很贵而且毒性很强(可以导致失明,因此使用最多不能超过3个月),临床上仍有很多人在用。然而其作用机理一直不是很清楚。有研究表明对利奈唑胺耐药的结核菌的基因组有些在23S RNA有突变,有些在rplC基因有T460C突变及其他突变,但是没有经过分子遗传学实验验证。课题组通过一系列分子遗传学实验证明,过表达有T460C突变的rplC基因确实可以导致结核菌对恶唑烷酮类药物(包括利奈唑胺和新研发的PNU)耐药,但野生型或者低水平表达带有该突变的基因不会导致耐药。经过仔细分析研究,课题组还发现了前人研究中存在的错误,最后提出核糖体蛋白L3的Cys154Arg突变是结核菌产生对这类药物耐药的关键突变,因此,能够利用这一特性结合之前建立的无选择标记的自主发光结核菌建立高效的能克服L3突变导致耐药的新型恶唑烷酮类药物的药物筛选模型,并提出其编码基因rplC基因突变可能作为诊断临床结核菌对该类药物耐药的分子诊断标记。

我国是结核病重灾区,耐药人数居世界首位。耐药结核菌需要多种药物(至少含有一种注射药物)治疗18~24个月,且治愈率不到一半。多项临床研究表明,利耐唑胺对多耐药,甚至对广泛耐药结核病具有良好的作用效果。

科研人员通过一系列分子遗传学实验证明,过表达有T460C突变的rplC基因确实可以导致结核菌对恶唑烷酮类药物耐药,但野生型或者低水平表达带有该突变的基因不会导致耐药。研究提出核糖体蛋白L3的Cys154Arg突变是结核菌产生对这类药物耐药性的关键突变。

因此,利用这一特性结合研究人员之前建立的无选择标记的自主发光结核菌,建立能克服L3突变导致的新型恶唑烷酮类药物耐药的筛选模型以及其编码基因rplC基因突变,可能作为诊断临床结核菌对该类药物耐药的分子诊断标记。

《中国科学报》 (2016-03-22 第4版 综合)

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