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耐多药结核病研究进展

   耐多药结核病是目前全球结核控制工作最主的威胁之一,其治疗失败率高、死亡率高,有成为不治之症的可能。耐多药结核病的出现和流行是造成结核病疫情回升的主原因之一。目前,针对耐多药结核病的发病原因及机制、预防及治疗方案的研究不断出,现就耐多药结核病的相关研究及进展作一综述。 
  关键词 耐多药结核;原因;机制;预防;治疗方案 
  中图分类号 R57 文献标识码 A 文章编号 1673-971(213)21-12-4 
  自2世纪8年代中期起,由于贫困、人口剧增、耐多药结核病(Directly Observed Treatment Short-course,MDR-TB)增多、艾滋病流行、部分国家、地区忽视结核病控制工作等原因,导致全球结核病形势急剧恶化。针对全球结核病回升的高潮,世界卫生组织(WHO)于1994年在全球推行现代结核病控制策略-DOTS策略(Directly Observed Treatment Short-course),DOTS策略的实施,促进了许多国家结核病防治规划(NTD)的进程,新涂阳肺结核患者治疗成功率达85%以上1。但DOTS策略的短程督导化疗并不能完全治愈MDR-TB患者,全球MDR-TB治疗成功率只有6%2。同时MDR-TB诊断和治疗率较低,据WHO报告,21年只有16%的MDR-TB患者得到诊断和治疗3。因此有相当一部分MRD-TB患者具有传染性,引起MDR-TB的传播4。成为当今全球亟待解决的难题之一5;成为影响我国结核病控制的主障碍之一6。 
  1 MDR-TB的定义 
  MDR-TB是指对两种以上抗结核药物(其中至少包括对异烟肼和利福平)耐药的结核分枝杆菌引起的结核病。其具有疗程长、治疗难度大、高费用、低治愈率、高死亡率等特点,是造成结核病回升的主原因7。而且是重的传染源8。 
  2 MDR-TB流行现状 
  据WHO报道,目前全球已有2亿人感染结核分枝杆菌,每年新发结核患者达8~1 万,其中2/3的患者处于发生耐多药危险之中9。全球每年有大约4万例MDR-TB患者发生1。世界范围内初始耐多药(MDR)率中位数为1.2%,获得性MDR率中位数为7.7%11。总MDR率4.8%12。 
  2年第四次全国结核病流行病学抽样调查显示,MDR率为1.7%,其中初始MDR-TB为7.6%,获得性MDR-TB为17.1%。当时估算,我国现有MDR-TB的涂阳肺结核病人为16万,其中,初始耐药病人约7万,获得性耐药病人约9万13。21年全国第五次结核病流行病学抽样调查结核分枝杆菌分离菌株的总MDR率为6.8%。在假设活动性肺结核患者的MDR率与菌阳肺结核患者的MDR率相同条件下,与2年相比,总MDR率虽然下降了3.9个百分点,但仍高于全球的平均水平。根据本次流调估算的我国现有的患者人数情况,得出我国现有≥15岁MDR-TB患者为33.9万14。MDR-TB的流行已经对我国的公共卫生安全构成严重的威胁9。 
  3 MDR-TB产生的原因 
  我国MDR-TB疫情非常严重,是全球27个高耐药结核负担国家之一。27年WHO将我国列为全球25个MDR-TB和严重MDR-TB最优先控制国家之一,并位居第一位。对结核分枝杆菌MDR机制的研究堤示,确诊的结核病患者,除了原发耐药,只早期进行规则、全程的化疗是能够治愈的,基本不出现MDR的情况。但现状是,部分患者反复经历好转、恶化、长期不愈的诊疗过程后最终成为耐药或MDR-TB患者15。究其原因,引起多耐药突变的最重和最直接的原因是不合理化疗。这有患者和医生的双重因素。在患者方面患者对结核病的知晓率低,顺应性较差,服药方法不当,疗程不足或间断用药等是导致MDR-TB的主原因。在医生方面药物联合不合理、不恰当,用药剂量不足,盲目用药是导致耐药出现的主原因。国内、外对MDR-TB的研究,大部分是因不规律治疗所致。因此MDR-TB主是人为因素导致的一种疾病,不是自然变异的结果。 
  4 结核分枝杆菌耐多药机制 
  国内外学者从细菌分子遗传学和比较蛋白质学角度对一、二线抗结核药物的耐药分子机制研究发现,耐药性的产生主与菌体染色体上某些基因的突变有关16。目前己证实部分耐单药结核分枝杆菌的基因突变,如编码过氧化酶-过氧化物酶的KatG基因和编码烯酞基还原酶的inhA基因的突变是结核分枝杆菌耐异烟肼的主分子机制17;编码RNA聚合酶β亚单位的rpoB基因的突变是95%以上的耐利福平菌株的分子机制18;8%耐链霉素结核分枝杆菌临床分离可见rpsl或rrs突变19。因此染色体介导的耐药性是结核杆菌产生耐药的主形式。但并不是所有的耐药菌株均与相应基因突变有关,如少数耐利福平菌株并无rpoB突变;导致耐药原因的药物摄入量减少可由细胞壁渗透性的改变引起,示药物的耐药尚有其他机制,有待进一步研究。 
  根据目前对结核分枝杆菌MDR的分子机制研究结果推测,各种药物作用靶分子的编码基因逐步突变累积可能是大多数MDR菌株产生机制;结核分枝杆菌MDR分子基础是染色体多个相互独立基因自发突变的逐步累加。结核分枝杆菌的自然变异频率很低,且多为耐单药菌株,目前研究尚未发现由单一突变引起的MDR菌株。由此推断病灶内同时出现耐两种或两种以上(特别是耐异烟肼和利福平)药物的野生突变株机率很小,并且研究得知各个耐药基因突变位点不相连,不会因某位点突变而同时对2种以上药物耐药。因此,MDR-TB主出现在治疗的过程中,主耍是人为因素造成的。 
  5 MDR-TB的预防 
  MDR-TB治疗难度大、其低治愈率、高死亡率、有成为不治之症的危险。因此必须采取有效的措施、从源头上清除引起结核菌耐药的各种原因,预防并控制MDR-TD的出现。迄今,国内外均已证实,DOTS策略是预防或减少MDR-TD的最佳措施,是公共卫生干预策略中花费低、受益高的技术措施。纵观全球各国推行DOTS策略后,控制MDR-TB成效明显。美国由于大力推行DOTS为主的综合性结核病控制措施,不但阻止了1986~1992年结核病回升势头,而且使初治MDR-TD从1993年3%下降到2年1%2。古巴和智利实施DOTS策略2年,耐多药率均在1%以下21。为主动应对MDR-TB挑战,WHO于1998年出“一种全面管理的策略-DOTS-Plus”策略,其是DOTS策略的延伸,以DOTS原则为基础,根据实际情况,不同环境条件采取不同方法(包括药敏试验不可能实施的地区),调整性灵活。它更关注二线抗结核药物的使用和个体化的治疗方案。即优先在MDR-TB高流行并具有良好的DOTS策略实施基础的地区,根据药物敏感性试验结果,采取包括二线药在内的有效药物对MDR-TB患者进行治疗;不具备进行药物敏感性试验条件的地区,可根据患者的既往用药史和当地耐药性情况选择药物,有条件的MDR-TB患者应该住院隔离治疗,没有住院条件的也采取必的隔离措施,最大限度地减少患者对健康人传播22。在实施DOTS策略的基础上,采用DOTS-Plus策略对患者进行个体化治疗,大部分MDR-TB患者可以成功治愈。26年WHO将DOTS策略扩展为遏制结核病策略(Stop TB Strategy),并作为26~215年全球结核病控制规划的基础。主内容是继续扩展高质量的DOTS策略,积极应对MDR-TD和其他挑战,动员全社会参与结核病控制工作等。这些策略的实施对MDR-TD的预防起到很好的作用。
  对耐药患者的早诊断、早治疗是预防和减少MDR-TB的最好措施。分子生物学分析技术研究,为耐药性的快速测定奠定了基础。目前我国应用分子生物学诊断技术主有实时荧光PCR探针溶解曲线,实时PCR技术(Gene xpert)、线性探针杂交(Hain LPA)、基因芯片(Gene chip)。快速检验异烟肼和利福平、或者单独检验利福平药敏,只有分子生物学方法能够在2 d内完成由痰标本到耐药试验的全部检测。而常规的药敏试验方法通常需1~3个月。 
  对所有患者在治疗前进行快速的异烟肼和利福平耐药试验是减少死亡、预防发展为MDR-TB的最好策略。因为如果常规对初治患者应用一线药物治疗,治疗一段时间后才发现痰涂片仍为阳性,再按耐药治疗,就耽误了时间23。 
  使用半个多世纪的卡介苗虽对预防肺结核有一定的免疫保护力,特别是对防止结核杆菌在人体内播散、预防结核性脑膜炎和粟粒性结核等重症结核病的免疫保护力是显著的。但半个多世纪,接种卡介苗人数超过4亿,至今没有一个国家或地区有消灭结核病的可能性。很显然卡介苗并不是预防结核病的有效疫苗。改进结核病疫苗可能是预防MDR-TB蔓延的最有效手段。目前已有几种新疫苗在动物模型上证实有保护作用及免疫原性,且对人类安全24。其中4种候选疫苗正在进行人类试验MVA85AMTB72f;AERAS4225和母牛分支杆菌疫苗。 
  6 MDR-TB的治疗 
  在目前众多的应对措施中,化学药物治疗仍最为有效,治愈MDR-TB是预防其传播的最佳方式。MDR-TB治疗最关键的一环是选择用药和制定方案。在制定治疗方案时应遵循下面原则药物剂量应根据体重来定;注射剂至少使用6个月;治疗疗程应为痰涂片或培养阴转后18个月;治疗全程使用直接面视下督导(DOT);尽量用药敏结果指导治疗;早期诊断及时治疗;使用4种疗效确定或可能有效的药物;不使用交叉耐药药物;排除对病人不安全的药物;根据功效选用高效的药物;治疗中注意药物不良反应的预防及处理。 
  6.1 治疗MDR-TB药物分组及选用注意问题26 
  6.1.1 第一组为一线口服药 最有效而且最能耐受的药物。如果有实验证据和临床支持该组药物有效,应该使用。如果在以前的治疗中使用过第一组药,应对其效果出质疑,尽管药敏试验示敏感。新的利福霉素类药物,如利福布丁与利福平有很高的交叉耐药性。该组药物有吡嗪酰胺(Z)、乙胺丁醇(E)、利福布丁(Rfb)。 
  6.1.2 第二组为注射用药 如果有药敏试验结果,所有患者都应使用第二组注射类药物,首选氨基糖甙类、卡那霉素、阿米卡星,因为链霉素耐药率高,而且这些药并不昂贵,毒性较链霉素小,已广泛用于耐药治疗。阿米卡星和卡那霉素有高度交叉耐药性,如果对链霉素和卡那霉素耐药,可使用卷曲霉素。该组药物有卡那霉素(Km)、阿米卡星(Am)、卷曲霉素(Cm)、链霉素(S)。 
  6.1.3 第三组为氟喹诺酮类药物 如果对这组药敏感或被认为可能有效,所有患者都应使用这组药物。新一代氟喹诺酮类药物,左旋氧氟沙星或莫西沙星。环丙沙星不再用于耐药结核治疗。药物有左旋氧氟沙星(Lfx)、莫西沙星(Mfx)、氧氟沙星(Ofx)。 
  6.1.4 第四组是口服抑菌二线药 因为价格便宜,乙硫异烟胺或丙硫异烟胺通常被加到用药方案中,如果不考虑价格因素,在患者能够耐受而且没有交叉耐药情况下,可优先使用对氨基水扬酸。当需两种药物时,可增加环丝氨酸。由于乙硫异烟胺或丙硫异烟胺和对氨基水扬酸联合应用容易引起较高的胃肠道副作用以及甲状腺机能减退,因此仅当第四组药物需使用才使用。乙硫异烟胺或丙硫异烟胺,环丝氨酸和对氨基水扬酸,苯环丝氨酸可代替环丝氨酸,推测效果是一致的。该组药物有对氨基水扬酸(PAS)、环丝氨酸(CS)、特立齐酮(Trd)、乙硫异烟胺(Eto)、丙硫异烟胺(Pot)。 
  6.1.5 第五组是治疗耐药结核效果不明确药物 第五组药物不被WHO推荐作为常规的耐药结核病治疗药物,因为这些药物治疗耐多药的效果不明确。只有当1~4组药物都不能组成有效的方案时才使用。使用前应咨询耐药结核治疗专家。该组药物有氯法齐明(cfz)、利奈唑胺(Lzd)、阿莫西林(Amx)或克拉维酸(Clv)、胺苯硫脲(Thz)、亚胺硫霉素(Ipm)、西司他丁(Cln)、高剂量异烟肼、克拉霉素(Clr)。 
  6.2 近年研制开发的抗肺结核药 
  MDR-TB治疗有效者通常半年内症状好转,痰菌转阴,如果治疗1年,仍长期菌阳,按照原方案继续治疗、收效甚微27。目前MDR-TB因缺乏新药和有效的治疗手段,故治愈率较低。因而新药的研制和应用是治疗MDR-TB重一环,近年研制开发的抗肺结核药物主有以下几种28,29 
  6.2.1 加替沙星(Gatifloxacin,GTFX)和莫西沙星(Moxifloxacin,MXFX)氟喹诺酮类药物是一类广谱抗生素,其对耐多药结核分枝杆菌有肯定的杀菌活性,是治疗MDR-TB的基石。GTFX和MXFX在体外有很高的活性,动物实验证实其作用比其他氟喹诺酮类药物更强。尤其是MXFX早期就表现出很强的杀菌活性,和异烟肼并重强于利福平,是一个受到大家关注的治疗MDR-TB的药物。但在动物实验中,此类药物会引起关节软骨的病变,故原则上不用于儿童和孕妇。 
  6.2.2 Tmc27是最有活性的抗耻垢分枝杆菌先导化合物,无论对药物敏感结核菌或者耐药结核菌均有效。Tmc27对革兰阳性或阴性细菌均活性很低,其表现出的活性仅限于结核菌,特异性高,因而临床上很少用于普通细菌感染,避免该药的滥用而导致对结核菌耐药。其有血浆半衰期延长效应,此药组织渗透性高。动物实验证实,该药的杀菌活性是异烟肼和利福平1多倍,至少与三药(异烟肼、利福平、乙胺丁醇)联合方案等效。在对感染小鼠模型超过最佳活性剂量时仍是安全的。这类药物也许是最有前途的抗广泛耐药结核病的药物。值得注意的是,临床研究证实,该药经由细胞色素同功酶代谢,而利福平是细胞色素同工酶诱导剂,在抗结核冶疗时与利福平同用,血药浓度下降5%左右。
  6.2.3 硝基咪唑类(OPC-67683和PA-824) 硝基咪唑类化合物是抗结核药物研究的热点之一。一系列双环硝基咪唑类药物在体内、外都有较强的抗结核菌活性作用。 
  OPC-67683是最新发现的二氢咪唑并恶唑,.6 μg/mL最低抑菌浓度表明该药具有很强的抗结核菌活性作用。动物实验证明,在目前使用的抗结核药物中,其抗结核杆菌作用最优。 
  PA-824 无论对药物敏感或者耐药分枝杆菌都表现较强的抗结核分枝杆菌活性作用。最低抑菌浓度为亚微摩尔,体外抗结核分枝杆菌活性优于Sm,可与H、R相似。该药组织渗透性很好,在肺部的血药浓度是血浆的3~8倍,有利于杀灭肺部的结核杆菌,促进病灶的修复。该药对静止和活动的结核杆菌均有效。 
  6.2.4 二胺类(SQ-19) 该类化合物原为乙胺丁醇的代替物,不同结构作用机制不同。SQ-19作用于微生物的细胞壁合成,对药物敏感和耐药结核杆菌均具强力活性,缺点是口服生物活性很低,临床应用不方便,需进一步改进。 
  6.2.5 外排泵抑制剂(SILA421) 研究表明,能抑制耐多药结核菌和肿瘤细胞外排泵的物质也能促进杀伤细胞内微生物,增加可利用的钾和钙离子以激活吞噬溶酶体单位的纤溶酶可能是他的机制。SILA421是一种肿瘤细胞外排泵抑制剂,具有促进杀伤细胞内耐多药结核菌的作用,在体外具有抗广泛耐药结核菌活性(MIC<3.5mg/K),并能转化非杀伤巨噬细胞为吞噬细胞而无细胞毒性,可能是个有前途的抗广泛耐药结核菌的药物。    上述药物中,PA-824、MXFX、TMC-27是三个很有希望的新药。但值得注意的是目前三药中只有MXFX用于临床。而PA-824、TMC-27尚未上市,MXFX过多使用,有潜在导致结核杆菌对MXFX耐药的可能。    7 小结    结核病是一个全球性的卫生问题。近年来,由于耐药结核病的传播和流行,尤其是MDR-TB的增加,使全球结核病流行与危害更加严重,解决MDR-TB已成为我们工作的核心。目前对结核分枝杆菌耐多药分子机制的研究有了一定的进展,但还需进一步研究。影响MDR-TB的发生和流行的因素较多,但是实质上是一种人为现象。因此,控制MDR-TB,就采取有效的控制策略,加强结核病患者的治疗和管理,同时促进新的快速诊断方法、及时诊断,研制新的药物和疫苗。    在MDR-TB控制上,以DOTS策略为基础,实施针对耐药的DOTS-PLus策略,可以尽早发现MDR患者并给予有效管理治疗,有利于阻断耐药菌的传播并防止其向广泛耐多药结核病发展3。随着基因扩增、实时PCR技术、线性探针杂交等分子生物学诊断技术的不断发展,相信将来在快速诊断方面将有重大突破。由于卡介苗的预防作用,使新的疫苗不可能同安慰剂比较,加重了实验设计的复杂性,短时间内新的、更有效的结核病疫苗投入使用是不可能的。利福平用于临床后,有4年无新的抗结核药物问世,目前虽然有数个候选药物,但除MXFX外,其余尚未上市,因此需重视、加大投入研发新的抗结核药物,以保证MDR-TB的治疗有药可选择。确保215年11万MDR-TB患者得到按照国际指南开展治疗、其中8万治疗成功31。    参考文献    1 World Health Organization Global Tuberculosis Control Surweillance,Planning,FinancingR. WHO report 28,WHO/HTM/TB/28. 393.    2 Multidrug and extensively drug-resistant(M/XOR-TB)21 global report on surveillance and res-ponseR. Geneva,SwitzerlandWHO 21(WHO/HTM/TB/21.3).    3 Towards universal access to diagnosis and treatment of multidrug-resistant and extensively drug-resistant tuberculosis by 215 GenevaR.World Health Organization;211(WHO/HTM/TB/211.3).    4 沈鑫,梅建,高谦. Dots-plus控制耐多药结核病的有力武器J. 上海预防医学杂志,26,18(5)225-226.    5 徐瑛. 耐多药结核病研究进展J. 预防医学情报杂志,28,24(4)29.    6 罗萍,张天豪,高志东,等. 29-21年北京市登记复治肺结核患者的耐药状况研究J. 中国防痨杂志,212,34(11)74.    7 世界卫生组织. 耐药结核病规划管理指南(28紧急修订版). 中国疾病预防控制中心,世界卫生组织结核病研究培训合作中心,中华医学会结核病学分会译S. 北京中国疾病预防控制中心结核病防治临床中心,28.    8 梁明理,孙强,闫赟,等. 耐多药结核病控制策略研究综述J. 中国卫生政策研究,29,2(12)27.    9 何佩贤,黎婉媚,康莉娟. 321例耐多药结核病耐药情况分析J. 中国防痨杂志,212,34(8)515.    1 Fitzpatrick C,Floyd k. A systematic review of the cost effectiveness of treatment for multidrug-resistant tuberculosisJ. Pharmacoeconomics,212,3(1)63.   11 World Health Organization Guidelines for the programmatic management of drug-resist ant tuberculosisS. 26.    12 World Health Organization. Anti-tuberculosis drug resistance in the world,Fourth Global ReportR. World Health Organization Document,28.4.    13 么鸿雁. 影响耐多药结核因素的研究现状及其思考J. 中华医学杂志,25,29(5)311-312.    14 全国第五次结核病流行病学抽样调查技术指导组、全国第五次结核病流行病学抽样调查办公室. 21年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告J. 中国防痨杂志,212,34(8)55.    15 世界卫生组织. WHO耐药结核病规划管理指南S. 27,6.    16 吴长东,袁俐. 耐药结核病的分子生物学研究进展J. 中国病原生物学杂志,29,4(12)943-944.    17 Herrera L,Valverde A,Saiz P,et al. Molecular characterization of isoniazid-resistant mycobacterium tuberculosis clinical strains isolated in the PhilippinesJ. Int J Antimicrob Agents,24,23(6)527.    18 Brown TJ,Herrera Leon L,Anthony RM,et al. The use of microarrays for the identification of MDR mycobacterium tuberculosisJ. J Microbiol Methods,26,65294-3.    19 李国利. 结核分枝杆菌耐药分子机制及耐药基因检测方法研究开展J. 中国医师杂志,22,4(4)338-34.    2 张立兴,屠德华. 加强预防和合理治疗耐药结核病J. 中国防痨杂志,23,25(1)1-2.    21 M. Raviglione.国际结核病与肺部疾病联合会会议.亚特兰大C. 世界卫生组织,26-5-1.    22 王撷秀.耐多药结核病的预防J. 中华结核和呼吸杂志,26,29(8)551-553.    23 Guidelines for the programmatic management of drug-resistant tubercolosisS. 211 update. Geneva,SwitzerlandWHO,211,(WHO/HTM/TB/211.6).    24 Hussey G. Prospects for new tuberculosis vaccinesJ. Afr Med J, 27,97(1pt2)11-12.    25 Tom HJ,Eric T,Jaap G. Stabilizing formulations for inhalable powders of an adenovirus 35-vectored tuberculosis(TB) vaccine (AERAS-42)J. Vaccine,21,284369-437.    26 World Health Organization. Treatment of tuberculosis guidelines-4th ed. GenevaJ. World Health Organization,29(WHO/HTM/7B/29,42).    27 刘剑锋,叶志忠,姚向阳,等. 66例耐多药肺结核临床分析J. 临床肺科杂志,212,17(9)178.    28 袁群英. 抗结核病药物治疗的研究进展J. 临床肺科杂志,21,15(5)71-72.    29 俞珊,陈红兵. 耐多药结核病治疗进展J. 临床肺科杂志,211,16(4)59.   3 张廷梅,王燕,骆文,等. 2327株结核分枝杆菌耐多药情况分析J. 贵阳医学院学报,29,34(6)645.    31 The Global plan to stop TB,211-215.GenevaR. World Health Organization,http//www.sfoptb.org/global/plan/.