張俊仙 吳雪瓊

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·綜述·

結核分枝桿菌對抗結核藥物耐受機制的研究進展

張俊仙 吳雪瓊

結核分枝桿菌(Mtb)耐藥是目前結核病治療中亟待解決的難題之一。近20年來已部分闡明了Mtb的耐藥分子機制，并建立了一些常見抗結核藥物的分子藥物敏感性試驗方法并在臨床應用，以指導化療。筆者簡要地概述了Mtb對抗結核藥物耐受的4種分子機制及其新進展：(1)Mtb耐藥相關基因突變；(2)Mtb外排泵基因過表達；(3)Mtb細胞壁滲透性的改變；(4)Mtb雙組分系統表達顯著升高。作者并指出了存在的問題及未來研究的方向，為耐藥檢測新方法的建立及抗結核新藥的研發(fā)奠定基礎。

結核分枝桿菌； 抗結核藥； 抗藥性, 細菌

我國結核病的耐藥情況嚴重，是目前結核病治療中亟待解決的難題之一。由于傳統的藥物敏感性試驗(簡稱“藥敏試驗”)方法是建立在培養(yǎng)基礎上的，繁瑣、費時，不能滿足臨床開展早期、有效治療的需求。近20年來結核分枝桿菌(Mtb)耐藥分子機制的部分闡明，耐藥相關基因的發(fā)現，建立了一些常見抗結核藥物的分子藥敏試驗方法，并開發(fā)了試劑盒在臨床推廣應用，可敏感、特異、簡便、快速地檢測部分常見耐藥基因型，指導臨床化療；但對其臨床意義尚未達成共識。筆者簡要地概述Mtb對抗結核藥物耐受機制的研究進展，并指出其存在的問題及未來研究的方向，為耐藥檢測新方法的建立及抗結核新藥的研發(fā)奠定基礎。

Mtb耐藥的分子機制

一、Mtb耐藥相關基因及常見突變

見表1。

二、利福平耐受的分子機制

RFP耐藥相關基因RNA聚合酶β亞單位編碼基因(rpoB)突變是目前所有耐藥基因中與傳統藥敏試驗結果一致性最好的，Mtb RFP耐藥菌株95%出現rpoB507～533位密碼子(81 bp)突變，90%的點突變發(fā)生在該區(qū)域11個密碼子，最常見的是531位和526位密碼子突變，不僅導致高水平耐藥，而且出現RFP與利福布汀交叉耐藥的比例也高[1]。極少數菌株RFP耐藥與RNA聚合酶α、β′亞單位的編碼基因rpoA、rpoC突變相關[2]。

三、異煙肼耐受的分子機制

Mtb耐INH的發(fā)生機制較復雜，與下列一個或多個基因突變有關：如過氧化氫酶-過氧化物酶編碼基因(katG)；烯?；\載蛋白還原酶編碼基因(inhA)和酮?；；\載蛋白還原酶編碼基因(fabG1)組成的操縱子；烷基過氧化氫酶還原酶編碼基因(ahpC)；β-酮?；；\載蛋白合成酶編碼基因(kasA)。其中隨機分布的katG突變是主要的耐藥機制，70%～80%突變發(fā)生于315位密碼子[3]，目前已成為INH耐藥基因型檢測的主要位點。但應清楚地認識到該突變只是導致酶活性降低，INH轉換為異煙酸的效率降低，Mtb對INH只是低度或中度耐受，臨床加大劑量繼續(xù)用藥是有效的；10%左右的菌株發(fā)生katG完全缺失，主要出現于高水平耐INH分離株。約12%耐INH分離株由inhA調節(jié)基因突變所致，-15位的突變已成為耐藥基因檢測的主要位點之一；inhA編碼基因突變(如S94A)發(fā)生率高低不一(0%～65%)，由于只導致低水平耐INH，一般不列入臨床檢測位點。13%～18%耐INH分離株存在ahpC啟動子突變，如-6、-9、-10、-12、-30和-42位突變導致ahpC表達增強，ahpC啟動子是否突變可能是依據殘留的katG蛋白活性，當殘留的過氧化氫酶活性不足以維持細菌存活時，ahpC啟動子突變以代償性增加ahpC蛋白；低度耐INH株尚未見ahpC啟動子突變。因此，ahpC表達增加是否直接參與某些Mtb分離株耐INH的產生尚有爭論。ahpC編碼基因極少突變，似乎與耐藥無關。約10%的耐INH分離株存在kasA基因突變導致氨基酸密碼子改變，如R121K、G269S、G312S和G387D，但18.8%的INH敏感株也發(fā)現有kasA312位密碼子突變，該位點可能存在基因多態(tài)性[4]。最近發(fā)現無上述耐藥相關基因突變的INH耐受的Mtb分離株存在mabAG609A沉默突變，已證實該突變導致inhA表達上調而引起INH耐受[5]。

表1 Mtb對抗結核藥物耐藥的相關基因及常見突變

注 利福平(rifampicin,RFP)；異煙肼(isonicotiny hydrazide，INH)；乙胺丁醇(ethambutol，EMB)；鏈霉素(streptomycin，Sm)；吡嗪酰胺(pyrazinamide，PZA)；乙硫異煙胺(ethionamide，Eto)；丁胺卡那霉素(amikacin, AK)；卡那霉素(kanamycin,Km)；卷曲霉素(capreomycin，Cm)；紫霉素(viomycin, Vm)；硝基咪唑吡喃類化合物的一個先導化合物(pretonamid,PA-824)；氯法齊明(Clofazimine，Cfz)；貝達喹啉(bedaquiline，Bdq)；環(huán)絲氨酸(cycloserine，Cs)

四、乙胺丁醇耐受的分子機制

Mtb耐EMB與阿拉伯糖基轉移酶的編碼基因embABC操縱子表達增高或突變有關。98%的Mtb耐EMB分離株有embB、embC和embA基因突變，36%～70.6%耐EMB菌株為embB基因突變，47%～89%發(fā)生在306位密碼子，已成為臨床檢測的主要位點。embB306、embB406、embA(-16)和embB497是常見的突變位點，Cheng等[6]對34個研究進行Meta分析，結果顯示通過PCR-DNA測序embB306的敏感度和特異度分別為57%和93%；測序embB306、embB406和embB497位密碼子的敏感度和特異度分別為76%和89%。有研究認為embB306、embB406基因多態(tài)性是其生物學活性的一種變化，常出現于耐藥菌株是因為傳播所致，與EMB耐受并無直接的關系。最近發(fā)現轉錄激活劑embR基因突變也可能與EMB耐受有關，但需進一步研究證實[7]。

五、鏈霉素耐受的分子機制

70%～95%的Mtb耐Sm是由于其核糖體蛋白S12編碼基因(rpsL)和(或)16SrRNA編碼基因(rrs)突變所致，因此已成為臨床檢測的主要耐藥基因。rpsL的突變率顯著高于rrs突變，rpsLK43R突變的發(fā)生率最高，少數分離株發(fā)生K88R突變；rrs突變常發(fā)生于905和513位核苷酸。一項研究顯示7-甲基鳥苷酸[m(7)G]甲基轉移酶編碼基因(gidB)突變導致16SrRNA中的m(7)G修飾丟失而引起Sm耐藥[8]，如gidBF12L和A80P突變常出現于無rpsL和rrs基因突變的耐Sm分離株中。但gidB基因的自然突變率較高，如L16R和S100F突變屬于基因多態(tài)性，與耐Sm無關；A80P也可能出現于Sm敏感的MDR菌株中，但不會出現于全敏感菌株中，這可能與gidB突變導致低水平Sm耐受有關。

六、吡嗪酰胺耐受的分子機制

Mtb耐PZA是由于其吡嗪酰胺酶編碼基因(pncA)突變所致，突變廣泛分布于編碼基因(約占79%)和啟動子(約占3%)，現已發(fā)現120多種突變，絕大多數為單個點突變，相對熱點區(qū)域位于3～17、61～85和132～142位密碼子[9]。但應注意的是，約9%的pncA突變也出現在PZA敏感株中，有些突變只存在于PZA敏感株中，有些突變(如I31S或T、D33A、A146C突變)在PZA敏感株和耐藥株中均可見，一些PZA耐藥菌株含有野生型的pncA和正常的吡嗪酰胺酶活性[10]。最近發(fā)現，一些PZA耐藥株無pncA突變卻存在核糖體蛋白S1(rpsA)基因突變，從而影響吡嗪酸與rpsA結合，導致耐藥的發(fā)生[11]。最近發(fā)現少數無pncA和rpsA基因突變的PZA耐藥菌株是由于天冬氨酸脫羧酶基因(panD)突變所致,如G351A、A62G、A145G、G382T、T413C、A389G和T400C[12]。

七、氟喹諾酮類藥物耐受的分子機制

DNA旋轉酶A亞單位編碼基因(gyrA)67～106位密碼子是Mtb氟喹諾酮類藥物耐藥決定區(qū)(QRDR)，是大多數菌株耐氟喹諾酮類藥物的主要原因。對56個文獻報道的3846株耐氟喹諾酮類藥物的菌株進行綜合分析[13]，gyrA突變21%～32%位于D94G、13%～20%位于A90V，存在于87%的耐莫西沙星(moxifloxacin,Mfx)菌株和83%的耐氧氟沙星(ofloxacin,Ofx)菌株。耐環(huán)丙沙星(ciprofloxacin, CIP)菌株中，gyrA突變率為75%～94%，常見D94N或H或G或Y或A、A90V、G88C、W91P和A83V突變；耐Ofx分離株中發(fā)現gyrAR87H。A90V、D94A和D94Y置換導致Mfx低水平耐受，而其他突變導致較高水平的耐受[14-15]。但gyrAT80A、T80A+A90G、A90G、G247S和A384V突變株對所有氟喹諾酮類藥物均敏感；A74S突變株對Mfx低水平耐受，但對Mfx、左氧氟沙星(levofloxacin,Lfx)和Ofx敏感；A74S+D94G雙重突變對所有氟喹諾酮類藥物均產生交叉耐藥性[16]。

少數(5%～15%)耐氟喹諾酮類藥物的菌株可見DNA旋轉酶β亞單位編碼基因(gyrB)突變，如T511N、P592S；N538D、E540V 和R485C+T539N均可導致Mfx、CIP、Lfx和Ofx耐藥；D500H和D500N只產生Lfx和Ofx耐藥；N538K和E540D只導致Mfx耐藥；T539N、T539P或N538T+T546M導致Mfx低水平耐受[16]。

四是為調解協議的全面履行提供了法律保障。人民調解協議一經司法確認，就具備了與民事判決書、調解書、裁定書同等的法律效力。如果一方當事人不履行協議，另一方即可向人民法院申請強制執(zhí)行。由于“一站式”司法確認機制方便、快捷、及時和高效，為人民調解協議的全面履行，提供了更為堅實的法律保障。

八、乙硫異煙胺耐受的分子機制

Mtb耐Eto是由于其作用靶分子inhA編碼基因和啟動子區(qū)域突變所致。最近發(fā)現其激活劑單氧酶編碼基因rv3854c(etaA或ethA)突變可使Eto的最低抑菌濃度(MIC)升高(>50 μg/ml)[17]；ethA與inhA結構基因同時突變引起相對高水平的Eto耐受(約76%分離株MIC>50 μg/ml)[18]。ethA基因突變也會導致對Eto、氨硫脲、硫卡利特(tiocarlide)之間產生交叉耐藥性。約4%的Mtb分離株是由于ethA轉錄抑制因子ethR(Rv3855)突變而導致對Eto耐受[17]。

九、其他抗結核藥物耐受的分子機制

1. AK和Km、Cm和Vm：rrs基因突變會導致Mtb對這些二線抗結核藥物耐受；rrs基因突變率為50%～84%，最常見的突變是A1401G置換(60.5%)[19]，極少數分離株發(fā)生C1402T置換[20]。Mtb對Cm與Vm是完全交叉耐受。rrsA1401G突變出現于60%～84%耐Km菌株、50%～80%耐AK或Cm菌株和7% Cm敏感株，這些菌株對Vm敏感，rrs1401位基因突變可能是高水平的AK-Km-Cm交叉耐藥的重要標志物。rRNA轉甲基酶編碼基因tlyA(rv1694)突變也會導致Cm和Vm耐藥，tlyA和rrsA1401G同時突變時，Km和AK MIC與rrsA1401G突變株相似，但Cm和Vm MIC高于tlyA突變株或rrsA1401G突變株；Km低水平耐藥株一般對Cm敏感，無rrs突變；Km高水平耐藥株一般對Cm也耐藥，有rrsA1401G或G1484T突變。Mtb 特異的增強細胞內存活(enhanced invracellular survival，eis)基因或啟動子區(qū)域突變也可能與氨基糖苷類藥物耐受有關，如-10、-35位及V163I、A207T、V396I氨基酸改變。

2.PA-824：最近發(fā)現83%的Mtb耐 PA-824菌株有下列5個基因之一突變[21]：與PA-824前體活化相關的硝基還原酶基因ddn(rv3547，29%)和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶基因fgd1(7%)；與輔酶F420脫氮黃素生物合成途徑間接相關的2-磷酸-L-乳酸轉移酶基因fbiA(19%)、fbiB(rv3262，2%)和7,8-二脫甲基-8-羥基-5′脫氮核黃素-5′-磷酸鹽合成酶基因fbiC(26%)，這些突變位于蛋白質的催化結構域內，抑制了PA-824前體活化所需酶的活性從而導致耐藥。

3. Cfz和Bdq：Mtb對Cfz和Bdq有交叉耐受性，外排泵MmpS5-MmpL5 編碼基因轉錄抑制因子rv0678基因突變導致外排泵過表達而產生Cfz和Bdq耐受[22-23]。約97%的Cfz耐受菌株存在rv0678基因突變，193位(43.8%)和466位(11.5%)堿基是常見的突變位點，少數菌株出現A202G突變。在沒有rv0678基因突變的菌株中也發(fā)現rv1979c和rv2535c突變，但其與Cfz耐受的關系尚需進一步證實[24]。

5. Cs：Mtb耐受Cs可能與谷氨酸脫羧酶編碼基因(gadA)和D-丙氨酸消旋酶編碼基因(alrA)突變有關，已證明其作用靶標alrA啟動子突變(G>T)而導致Cs耐受；輔酶Q和甲基萘醌類代謝相關的基因也可能參與了Cs耐受[26]。

十、耐藥基因的表達調控

抗結核藥物耐受不僅與耐藥相關基因突變有關，還與耐藥基因表達調控有關。分枝桿菌氟喹諾酮類藥物耐受蛋白A(MfpA)是新鑒定的DNA旋轉酶抑制劑，可以模擬DNA雙螺旋結構，與DNA旋轉酶相互作用，從而阻斷氟喹諾酮的結合；MfpA突變會降低Mtb對氟喹諾酮類藥物的抗性。分枝桿菌喹諾酮耐受蛋白B(MfpB)是一個小GTP酶，以GTP結合的形式與MfpA直接相互作用，通過抑制MfpA的活性來調控DNA旋轉酶的活性和保護DNA旋轉酶免受氟喹諾酮類藥物的影響；MfpB突變GTP酶活性降低，對DNA旋轉酶的保護減弱而增加對藥物的易感性。MfpA和MfpB過表達均會提高耐多藥Mtb對氟喹諾酮的抗性[27]。這為進一步了解對氟喹諾酮類藥物抗性形成的機制和開發(fā)新的氟喹諾酮類藥物和藥物靶標提供了理論基礎。

sigI是Mtb調節(jié)基因之一，它可直接作用于katG啟動子區(qū)從而調控katG的轉錄表達。已證實sigI基因缺失或改變會導致Mtb對INH耐受。

藥物外排泵機制

藥物外排泵(EPs)系統也是Mtb耐藥的一種機制，EPs由蛋白質組成，主要為膜蛋白，也被稱為轉運蛋白，Mtb可將進入菌體的抗結核藥物從細胞漿泵出細胞外，使細胞內藥物濃度降低不能達到抑菌、殺菌的作用。這種泵是需要能量的，目前在分枝桿菌發(fā)現的EPs屬于下列4個家族：ATP結合盒超家族(ABC)(如Rv0194、Rv1218c-Rv1217c、Rv1273c-Rv1272c、Rv1348-Rv1349、Rv1456c-Rv1457c-Rv1458c、Rv1473、Rv1667c-Rv1668c、Rv1686c-Rv1687c、Rv1819、Rv2477、Rv2688c-Rv2687c-Rv2686c和drrA-drrB-drrC)；主要促進劑超家族(MFS)[如Rv0037c、Rv0191、Rv0783c、Rv0849、Rv1250、Rv1258c、Rv1410c(P55)、Rv1634、Rv1877、Rv2333c、Rv2456c、Rv2459、Rv2846c (efpA)、Rv28994、 Rv3239c和Rv3728]；耐受小結分裂家族(RND)(如mmpL7、mmpS5-mmpL5)和小的耐多藥家族(SMR)[如mmr(Rv3065)]。

增高EPs活性可能是細菌耐藥產生的第一步。Gupta等[28]發(fā)現Mtb暴露于不同抗結核藥物后，應用DNA微陣列分析25個藥物EPs，下列10個基因過表達：Rv3065、Rv2938、Rv1819、Rv2209、Rv2459、Rv2477c、Rv2688、Rv2846、Rv2994和Rv3728。目前的研究已證明EPs抑制劑(如氯丙嗪、甲硫噠嗪、維拉帕米、利血平或奧美拉唑洛賽克)與抗結核藥物聯合應用可減少耐藥的產生，但仍需進一步臨床試驗證明EPs抑制劑聯合用于治療結核病確實安全、有效。目前已發(fā)現的與Mtb耐藥相關的外排泵蛋白見表2。

EP基因的轉錄調節(jié)子也可能參與了Mtb對抗結核藥物的耐藥機制[29]。Mtbrv1258c和rv1473調節(jié)子表達激活，使耐多藥系統中的whiB7基因在細菌生長晚期和平臺早期轉錄表達增高5倍，導致對藥物耐受。另一轉錄調節(jié)子marA主要正調節(jié)RND家族的EP，在Mtb和恥垢分枝桿菌中過表達時，可導致對RFP、INH、EMB、四環(huán)素和氯霉素的耐受增加。此外，Mtbrv1931c、rv3736和rv3833基因與marA基因有30%的同源性，也可能調節(jié)EP基因的過表達。但EP轉錄調節(jié)機制與Mtb臨床耐藥的相關性仍需進一步的研究。

表2 Mtb對抗結核藥物耐藥相關的外排泵蛋白對藥物的耐受情況

細胞壁滲透性改變機制

Mtb細胞壁滲透性的改變導致藥物攝入量的減少也可能是耐藥產生的原因之一。目前研究發(fā)現，在抗結核藥物存在下鳥胞內分枝桿菌復合群細胞壁結構會改變，形成細胞壁滲透屏障而降低了RFP攝入導致耐藥。Mtb細胞壁缺陷如L型也是形成耐藥的一個重要機制[30]。

雙組分系統與耐藥的相關性

Mtb雙組分系統(two-component systems，TCS)由一個組氨酸激酶和一個反應調節(jié)子組成，是細菌感應體內外環(huán)境變化做出相應反應以適應微環(huán)境并得以生存的重要的調控系統。目前，發(fā)現了11對完全的Mtb TCS、2個單獨的反應調節(jié)子和4個單獨的組氨酸激酶，它們也可能通過調控藥物EPs或細胞壁滲透性而與耐藥相關，在抗結核藥物中表達顯著升高的TCS如Rv0491、Rv3133c、Rv3246c和Rv3143可能是Mtb耐藥的重要機制之一[31]。但TCS與耐藥的關系尚需進一步的深入研究。

存在的問題及展望

Mtb的耐藥機制尚未完全研究清楚，目前的研究表明大多數Mtb菌株對一線、二線抗結核藥物耐受主要是因為其作用靶標或其調控系統的改變，少數菌株是由于外排泵機理所致，但菌體細胞壁通透性改變和TCS等也參與了少數菌株耐藥的發(fā)生。因此，Mtb臨床耐藥性產生可能是在化療過程中原始感染的敏感株通過多種耐藥機制協同作用而逐步演變成耐藥株。但仍有許多問題值得進一步研究，如仍有部分耐藥分離株不能用現有的耐藥機制解釋，說明可能存在其他的耐藥機理，有待研究；耐藥菌株播散的地區(qū)差異導致不同性質突變的發(fā)生率不完全一樣，深入了解不同區(qū)域耐藥基因突變的分布，有助于Mtb耐藥分子流行病學調查；某些耐藥基因位點突變與耐藥表型之間的關系仍需進一步研究，以確定其臨床意義；Mtb對許多二線抗結核藥物的耐藥機制尚不清楚，可借鑒原核生物的研究成果進行這方面的研究；不同藥物之間的交叉耐藥性尚需進一步研究。耐藥機制的闡明不僅有利于建立快速的耐藥檢測方法、開發(fā)新的抗結核藥物，而且有助于發(fā)明新的化療方法，如采用耐受通路的抑制劑，可使Mtb耐受的藥物復活或增效，而使耐藥的細菌恢復對抗生素的敏感性。

[1] 沈靜,趙雁林,逄宇,等. 131株耐多藥結核分枝桿菌對利福布丁與利福平交叉耐藥的研究. 中國防癆雜志, 2015,37(4): 377-382.

[2] de Vos M, Müller B, Borrell S, et al. Putative compensatory mutations in the rpoC gene of rifampin-resistantMycobacteriumtuberculosisare associated with ongoing transmission. Antimicrob Agents Chemother, 2013, 57(2): 827-832.

[3] 馬峻，陳高瞻，董潔莉，等. 武漢地區(qū)耐異煙肼結核分枝桿菌臨床分離株katG基因突變的分子特征分析. 中國防癆雜志, 2015，37(1)：95-97.

[4] Lee AS, Lin IH, Tang LL, et al. Contribution ofkasAanalysis to detection of isoniazid-resistantMycobacteriumtuberculosisin Singapore. Antimicrob Agents Chemother, 1999, 43(8):2087-2089.

[5] Ando H, Miyoshi-Akiyama T, Watanabe S, Kirikae T. A silent mutation in mabA confers isoniazid resistance onMycobacteriumtuberculosis. Mol Microbiol, 2014, 91 (3): 538-547.

[6] Cheng S, Cui Z, Li Y, et al. Diagnostic accuracy of a molecular drug susceptibility testing method for the antituberculosis drug ethambutol: a systematic review and Meta-analysis. J Clin Microbiol,2014, 52(8):2913-2924.

[7] Brossier F, Sougakoff W, Bernard C,et al. Molecular analysis of theembCABlocus andembRgene involved in resistance to ethambutol in clinical isolates ofMycobacteriumtuberculosisin France. Antimicrob Agents Chemother, 2015, 59(8):4800-4808.

[8] Verma JS, Gupta Y, Nair D, et al. Evaluation ofgidBalterations responsible for streptomycin resistance inMycobacteriumtuberculosis. J Antimicrob Chemother, 2014, 69(11):2935-2941.

[9] Ramirez-Busby SM, Valafar F. A systematic review of mutations in pyrazinamidase associated with pyrazinamide resistance inMycobacteriumtuberculosisclinical isolates. Antimicrob Agents Chemother, 2015, 59(9):5267-5277.

[10] Bhuju S, Fonseca Lde S, Marsico AG, et al.Mycobacteriumtuberculosisisolates from Rio de Janeiro reveal unusually low correlation between pyrazinamide resistance and mutations in thepncAgene. Infect Genet Evol, 2013, 19:1-6.

[11] Tan Y, Hu Z, Zhang T, et al. Role of pncA and rpsA gene sequencing in detection of pyrazinamide resistance inMycobacteriumtuberculosisisolates from Southern China. J Clin Microbiol,2014,52(1):291-297.

[12] Zhang S, Chen J, Shi W, et al. Mutations in panD encoding aspartate decarboxylase are associated with pyrazinamide resistance inMycobacteriumtuberculosis. Emerg Microbes Infect,2013,2(6):e34.

[13] Avalos E, Catanzaro D, Catanzaro A, et al. Frequency and geographic distribution ofgyrAandgyrBmutations associated with fluoroquinolone resistance in clinicalMycobacteriumtuberculosisisolates: a systematic review. PLoS One, 2015, 10(3):e0120470.

[14] Mayer C, Takiff H. The Molecular Genetics of Fluoroquinolone Resistance inMycobacteriumtuberculosis.Microbiol Spectr,2014,2(4):MGM2-0009-2013.

[15] Willby M, Sikes RD, Malik S, et al. Correlation betweenGyrAmutations and ofloxacin, levofloxacin and moxifloxacin cross-resistance inMycobacteriumtuberculosis. Antimicrob Agents Chemother, 2015, 59(9):5427-5434.

[16] Malik S, Willby M, Sikes D, et al. New insights into fluoroquinolone resistance inMycobacteriumtuberculosis: functional genetic analysis ofgyrAandgyrBmutations. PLoS One, 2012, 7(6):e39754.

[17] Morlock GP, Metchock B, Sikes D, et al.ethA,inhA, andkatGloci of ethionamide-resistant clinicalMycobacteriumtuberculosisisolates. Antimicrob Agents Chemother, 2003, 47(12):3799-3805.

[18] Vilchèze C, Jacobs WR Jr. Resistance to Isoniazid and Ethionamide inMycobacteriumtuberculosis: Genes, Mutations, and Causalities. Microbiol Spectr, 2014, 2(4):MGM2-0014-2013.

[19] Du Q, Dai G, Long Q, et al.MycobacteriumtuberculosisrrsA1401G mutation correlates with high-level resistance to kanamycin, amikacin, and capreomycin in clinical isolates from mainland China. Diagn Microbiol Infect Dis, 2013, 77(2):138-142.

[20] 孫勇，邢青，張治國，等. 北京地區(qū)對卷曲霉素和阿米卡星耐藥結核分枝桿菌的rrs和tlyA基因突變研究. 中國防癆雜志, 2015，37(6)：616-621.

[21] Haver HL, Chua A, Ghode P, et al. Mutations in the F420 biosynthetic pathway and a nitroreductase 2 enzyme are the primary resistance determinants in spontaneous in vitro selec-ted PA-824 mutants ofMycobacteriumtuberculosis. Antimicrob Agents Chemother, 2015,59(9):5316-5323.

[22] 左小淑, 王彬, 徐建付, 等. 結核分枝桿菌對氯法齊明耐藥的體外誘導實驗研究. 中國防癆雜志， 2015，37(6)：632-636.

[23] Andries K，Villellas C，Coeck N，et al．Acquired resistance ofMycobacteriumtuberculosisto bedaquiline．PLoS One，2014，9(7)：e102135．

[24] Zhang S, Chen J, Cui P, et al. Identification of novel mutations associated with clofazimine resistance inMycobacteriumtuberculosis. J Antimicrob Chemother, 2015, 70(9):2507-2510.

[25] Buriánková K, Doucet-Populaire F, Dorson O, et al. Molecular basis of intrinsic macrolide resistance in theMycobacteriumtuberculosiscomplex. Antimicrob Agents Chemother，2004, 48(1): 143-150.

[26] Hong W, Chen L, Xie J. Molecular basis underlyingMycobacteriumtuberculosisD-cycloserine resistance. Is there a role for ubiquinone and menaquinone metabolic pathways? Expert Opin Ther Targets, 2014, 18(6):691-701.

[27] Tao J, Han J, Wu H, et al. Mycobacterium fluoroquinolone resistance protein B, a novel small GTPase, is involved in the regulation of DNA gyrase and drug resistance. Nucleic Acids Res, 2013, 41(4):2370-2381.

[28] Gupta AK, Katoch VM, Chauhan DS, et al. Microarray analy-sis of efflux pump genes in multidrug-resistantMycobacteriumtuberculosisduring stress induced by common antituberculous drugs. Microb Drug Resist, 2010, 16(1):21-28.

[29] da Silva PE, Von Groll A, Martin A, et al. Effux as a mechanism for drug resistance inMycobacteriumtuberculosis. FEMS Immunol Med Microbiol, 2011, 63(1):1-9.

[30] 王和，羅振華，徐艷，等.細胞壁缺陷結核分枝桿菌耐藥性的基因研究.中國抗生素雜志，2007,32(10):636-640.

[31] 周磊，馬越云，黃芳，等.耐多藥結核分枝桿菌雙組份系統反應調節(jié)子表達的研究.中華檢驗醫(yī)學雜志，2011，34(9):800-804.

(本文編輯：王然 薛愛華)

Research progress in the mechanism of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis

ZHANG Jun-xian, WU Xue-qiong.

Institute for Tuberculosis Research,Army Tuberculosis Prevention and Control Key Laboratory, Beijng Key Laboratory of New Techniques of Tuberculosis Diagnosis and Treatment,the 309th Hospital of Chinese People’s Liberation Army,Beijing 100091, China

WU Xue-qiong，Email: xueqiongwu@139.com

Mycobacteriumtuberculosis(Mtb) resistance to drugs is one of the difficult problems to be solved in the treatment of tuberculosis (TB). In the last 20 years, some molecular mechanisms of drug resistance in Mtb have been clarified, and some molecular drug susceptibility test methods for the common anti-TB drugs have been established and used to direct the chemotherapy in the clinic. This paper briefly overviews four molecular mechanisms of drug resistance in Mtb and its new progress: (1) The mutations of Mtb drug-resistance associated genes；(2) The over-expression of Mtb efflux pump genes; (3) The change of Mtb cell wall permeability; (4) The high expression of Mtb two component system. We also point out the existing problems and future research direction, which will lay the foundation for developing new detection methods of Mtb drug resistance and studying new anti-TB drugs.

Mycobacteriumtuberculosis； Antitubercular agents； Drug resistance, bacterial

10.3969/j.issn.1000-6621.2015.11.014

100091 北京，解放軍第三〇九醫(yī)院全軍結核病研究所 全軍結核病防治重點實驗室 結核病診療新技術北京市重點實驗室

吳雪瓊，Email: xueqiongwu@139.com

2015-07-30)