淋病奈瑟菌对阿奇霉素的耐药性及其研究进展

万川 苏晓红

330006南昌大学第一附属医院皮肤科（万川）；中国医学科学院 北京协和医学院皮肤病医院性病科（苏晓红）

为提高治疗效果和延缓淋球菌对广谱头孢菌素（extended-spectrum cephalosporins，ESC）耐药性的发展速度，美国、澳大利亚、加拿大和欧洲等国家或地区均推荐采用头孢曲松0.25或0.5 g单次肌内注射联合阿奇霉素（azithromycin，AZM）1或2 g单次口服作为无并发症淋病的一线治疗方案［1-3］。而且ESC联合AZM治疗可能对咽部淋球菌感染具有更好的疗效［4］。然而，AZM耐药淋球菌的流行，特别是AZM高度耐药菌株在多个国家或地区出现，对联合治疗方案的长期有效性造成了威胁。在缺乏新的治疗淋病有效药物前提下，有必要增加对AZM耐药淋球菌的耐药现状、耐药机制及产生原因的了解，以更有效地筛查或监控AZM耐药菌株，控制或延缓其耐药性的蔓延。

一、淋球菌对AZM的耐药性

淋球菌对AZM的耐药性因时间和地区不同而有所变化。目前淋球菌对AZM的敏感性下降，而耐药呈上升趋势，但个别国家仍保持较低的耐药率。

1.国外耐药情况：从1990年代始，对AZM敏感性下降或耐药淋球菌逐渐出现在全球多个国家和地区［5］。2001年阿根廷［6］首先发现AZM高度耐药淋球菌［最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration，MIC）≥ 256 mg/L］，随后在英国、意大利、美国、瑞典和加拿大等国家也相继检测出了AZM高度耐药菌株［7］。阿根廷、智利、巴西和乌拉圭四国的AZM平均耐药率由2000年的6%上升到2009年的23%［8］。印度STD中心报道，AZM耐药率由2002—2006年的0.8%上升至2007—2012年的1.5%［9］。2015年加拿大报道，AZM耐药率由2011年的0.4%上升至2014年的3.3%［10］。欧洲淋球菌抗生素监测项目报告显示了相似的趋势，对AZM耐药的淋球菌从2012年的4.5%升高至2014年的7.9%［11］。然而，美国淋球菌对AZM耐药率仍然保持较低水平，2012年其耐药率仅为0.3%［12］。

2.国内耐药情况：我国于1992年加入WHO西太区淋球菌抗生素监测项目，但AZM尚未纳入国家耐药监测系统。因此，有关AZM耐药性的研究报道较少。2008—2009年间南京和重庆两城市的淋球菌对AZM耐药率分别为6.8%、1.2%，其MIC最高值＞64 mg/L，但没有做更高浓度的MIC值测定，不能确定是否存在高度耐药菌株［13］。广州地区2009—2013年间淋球菌对AZM耐药率为15.9%，MIC最高值为64 mg/L，未发现高度耐药菌株［14］。2015年Xue等［15］首先报道了在杭州市检出2株AZM高度耐药淋球菌临床株，其MIC值均为2 048 mg/L，表明AZM高度耐药淋球菌在中国出现。

二、淋球菌对AZM的耐药机制

AZM作为一种大环内酯类药物，主要通过与细菌核糖体50S亚基的23S rRNA结合，阻断转肽酶作用和干扰mRNA翻译，从而选择性抑制细菌蛋白质的合成。目前研究表明，药物作用靶位的改变（如23S rRNA基因特定位点突变）是淋球菌对AZM耐药的主要原因［16-17］。同时，药物外排的增加也参与AZM的MIC值上升［18］。

1.作用靶位的改变：细菌核糖体50S亚基中的23S rRNA基因V区转肽酶中心环（肽键结合位置）是AZM的主要作用靶点［16-17］。该区域突变可改变AZM与核糖体结合的靶点构象，降低AZM与靶点作用的亲和力，从而引起耐药［17］。23S rRNA基因V区具有4个等位基因，迄今报道的所有AZM高度耐药淋球菌均存在23S rRNA基因至少3个等位基因的A2143G（淋球菌编号；对应于大肠杆菌编号A2059G）点突变［6-7，17］。Chisholm等［17］研究发现，单个等位基因的A2143G突变不足以产生高度耐药，其MIC值类似于野生型菌株，原因可能是余下3个等位基因仍可与药物发生作用。另有研究发现，23S rRNA基因V区的2个或2个以上等位基因C2599T（淋球菌编号；对应于大肠杆菌编号C2611T）突变与AZM低中度耐药有关，且该位点突变不出现在高度耐药菌株中［16，18］。Demczuk等［18］报道的214株AZM低中度耐药菌株中有130株出现3～4个等位基因C2599T突变。有学者提议，如果未来核酸扩增试验能够替代淋球菌培养作为常规检查，可利用以上突变位点对淋病患者进行AZM耐药性筛查［17］。

其他可修改核糖体靶位的基因包括erm基因（编码核糖体甲基化酶）、rplD（编码核糖体蛋白L4）和rplV（编码核糖体蛋白L22）。erm基因编码的核糖体rRNA甲基化酶可使23S rRNA 2058位（大肠杆菌编号）的腺嘌呤残基甲基化，阻断大环内酯类抗生素与核糖体的结合，从而导致耐药［7］。目前至少已发现8类erm基因，常见的有ermA、ermB、ermC和ermF。核糖体蛋白L4和L22结合于23S rRNA的I区，是肽出口通道的组成部分；而大环内脂类抗生素通过该通道进入核糖体。当编码L4的rplD或编码L22的rplV基因突变不仅阻碍肽出口通道、减少药物的被动转运，而且破坏药物与细菌的结合位点，从而降低大环内酯类抗生素与靶点间的亲和力［19］。然而，近期文献报道的AZM耐药淋球菌临床菌株中极少检测出以上基因突变，提示它们在AZM耐药机制中的作用有限［7，18］。

2.外排增加：淋球菌对抗生素耐药涉及多个外排泵系统。MtrCDE泵属于耐药-结节化-细胞分化（resistancenodulation-cell division，RND）外排泵家族，能够通过细胞间隙排出结构不同的疏水性抗生素（如AZM、红霉素）、β内酰胺类（如青霉素和ESC）及四环素类抗生素［7］。MtrCDE外排泵的表达受到顺式（MtrR蛋白）和反式作用因子（MtrA）的负向和正向调节［20］。mtrR基因编码转录阻遏蛋白MtrR，负向调控MtrCDE操纵子。两个重要区域的改变如mtrR基因编码区的螺旋-转角-螺旋区域的G45D突变或二聚化结构域的错义突变H105Y，均可影响MtrR蛋白与mtrCDE启动子区的结合能力，继而上调MtrCDE外排泵的表达，可能引起疏水性抗生素的耐药［7］。此外，mtrR启动子区的13 bp反向重复序列内的单碱基（A）缺失突变，可引起启动子-10至-35区域的空间减少，从而抑制mtrR基因的转录，上调MtrCDE的表达［20］。Shigemura等［21］发现，相对于AZM的MIC值较低组（≤0.25 mg/L），mtrR启动子区单碱基（A）缺失突变率在MIC值较高组（≥0.5 mg/L）比例更高（P＜0.001）；因此，认为mtrR启动子区单碱基（A）缺失突变参与了AZM MIC值的升高。此外，近期研究也发现，该外排泵的失活可降低AZM的MIC值，并可恢复AZM耐药淋球菌的敏感性［22］。

MacAB泵属于ATP结合盒转运子外排泵家族，能够排出大环内酯类药物。然而，Demczuk等［18］的研究中，230株AZM耐药淋球菌仅有9株出现MacAB外排泵过度表达，提示该外排泵系统在淋球菌对AZM耐药机制中不起主要作用。

三、淋球菌对AZM产生耐药的原因

由于1 g的AZM不能完全清除淋球菌感染，而2 g剂量不良反应大（主要为胃肠道反应），因此，AZM不再被推荐单独治疗淋病［1］。然而，因其具有半衰期长和细胞渗透性强的特点，能有效清除沙眼衣原体感染，故AZM（1 g）已被多个国家性病治疗指南推荐作为沙眼衣原体感染的一线治疗药物［1-2］。目前的研究表明，淋球菌常与沙眼衣原体发生共感染，共感染率达16.4%［23］。来自英格兰和威尔士淋球菌抗生素监测项目的报告显示，为了控制共感染，淋病患者服用AZM的比例显著升高［24］。此外，部分患者虽诊断为淋病，但除予AZM之外，未联用其他特异性治疗药物（如头孢曲松）［23-24］。令人担忧的是，当淋球菌与沙眼衣原体共感染发生时，特别是淋病未能及时诊断或未予特异性治疗，而仅给予亚致死剂量的AZM治疗，将使这些淋病患者和淋球菌频繁暴露在选择性压力之下，可能引起AZM的MIC值上升或耐药［24］。有报道1例无并发症泌尿道淋病男性患者，治疗前AZM的MIC值为0.125 mg/L，经口服AZM 1 g治疗后3周出现耐药（MIC 3 mg/L）［25］。在体外实验中，通过不同梯度亚抑菌浓度AZM诱导，可引起敏感菌株快速出现自发突变，从而导致AZM耐药［16-17］。以上事实表明，除了淋球菌非凡的耐药进化能力，AZM的不规范使用所造成选择性压力的存在可能是淋球菌对AZM产生耐药的主要原因之一。

四、结语

作为无并发症淋病联合治疗方案的重要组成部分，AZM仍是有价值的治疗药物。然而，在全球范围内淋球菌对AZM的耐药率整体呈上升趋势，且高度耐药菌株逐渐增多，并出现治疗失败病例，提示AZM耐药性已经对联合治疗方案的治疗效果造成威胁。为了维持联合治疗方案的长期有效性，一方面应对沙眼衣原体感染患者进行淋球菌筛查，加强淋病的诊断，并对所有淋病患者合理用药、规范治疗；另一方面需要继续加强对AZM的耐药性监测和耐药机制的研究，发展快速检测耐药表型与基因型的技术，鉴定耐药菌株的特性和传播特点以及监控临床治疗失败的病例，以控制或延缓AZM耐药趋势的进一步发展。