
抗生素的阴暗面;一种用于治疗肝功能衰竭的关键药物意外地对关键抗生素达托霉素产生了交叉耐药性。图片来源:Adrianna Turner 博士
最近的一项研究表明,用于肝病患者的抗生素可能会增加他们感染危险超级细菌的风险。
一个国际研究小组发现,利福昔明(一种常用于肝病患者的抗生素)正在导致全球范围内一种耐万古霉素屎肠球菌(VRE)菌株的增多。这种超级细菌经常导致住院患者严重感染,而且越来越难以治疗。
这项发表在《自然》杂志上的研究表明,利福昔明的使用正在加速对达托霉素的耐药性,达托霉素是最后一种有效治疗万古霉素耐药性感染的抗生素之一。
这项研究由澳大利亚墨尔本大学彼得·多尔蒂感染与免疫研究所(多尔蒂研究所)和奥斯汀健康中心的科学家牵头,强调迫切需要更全面地了解抗生素使用带来的意外后果。它强调了负责任的抗生素处方对于减轻抗生素耐药性的蔓延至关重要。
他们的研究结果支持了联合国大会抗菌素耐药性问题高级别会议(2024 年 9 月 26 日)发表的政治宣言,世界各国领导人在该宣言中承诺对抗菌素耐药性采取果断行动,包括到 2030 年将每年估计的 495 万抗菌素耐药性相关死亡人数减少 10%。
利福昔明如何促进抗生素耐药性这项为期八年的研究涉及多个学科,包括分子微生物学、生物信息学和临床科学。利用大规模基因组学(研究生物体的DNA组成),科学家们能够识别出达托霉素耐药 VRE 的 DNA 变化,而易感菌株中不存在这种变化。随后的实验室实验和临床研究表明,利福昔明的使用导致了这些变化,并导致了达托霉素耐药 VRE 的出现。
墨尔本大学的 Glen Carter 博士是多尔蒂研究所的高级研究员,也是该研究的资深作者,他表示这项研究挑战了长期以来人们认为利福昔明导致抗生素耐药性的“风险低”的观点。
“我们已经证明利福昔明以一种以前从未见过的方式使 VRE 对达托霉素产生耐药性。”Carter 博士说:“令人担忧的是,这些对达托霉素有耐药性的 VRE 可能会传播给医院里的其他患者;我们目前正在对这一假设进行调查。”
“增强型”抵抗机制墨尔本大学的 Adrianna Turner 博士是多尔蒂研究所的研究员,也是这项研究的第一作者,她表示,利福昔明会引发细菌中一种名为RNA聚合酶的酶的特定变化。这些变化“上调”了一种之前未知的基因簇 (prdRAB),导致 VRE 细胞膜发生改变,并引起对达托霉素的交叉耐药性。
“当细菌对抗生素产生耐药性时,这有点像在视频游戏中获得新能力,比如超速。但是当接触利福昔明时,VRE 细菌不只是获得一种增强——它们获得了多种能力,比如超速和超强力量,使它们能够轻松击败最终的头目,在这种情况下,最终的头目就是抗生素达托霉素,”Turner 博士说:“换句话说,利福昔明不仅会使细菌对一种抗生素产生耐药性;它还会使细菌对其他抗生素产生耐药性,包括像达托霉素这样重要的最后手段抗生素。”
奥斯汀健康医院传染病医生兼临床研究首席研究员 Jason Kwong 副教授强调了该研究结果的两个重要意义。
“首先,临床医生在治疗服用利福昔明的患者的 VRE 感染时必须谨慎,因为达托霉素的疗效可能会受到影响,因此在使用前必须进行实验室验证,”Kwong 副教授说:“其次,研究结果强调了监管机构在批准新药时考虑‘脱靶和跨类别’效应的重要性。对于抗生素而言,这意味着了解接触一种药物(如利福昔明)是否会引起对其他抗生素的耐药性——即使是那些作用不同的抗生素。如果使用得当,利福昔明仍然是一种非常有效的药物,目前正在服用该药物的晚期肝病患者应该继续服用。但我们需要了解其对治疗个体患者和公共卫生的影响。”
墨尔本大学多尔蒂研究所高级生物信息学家兼共同资深作者 Claire Gorrie 博士表示,这项研究强调了如何结合尖端技术与跨学科合作,揭示细菌如何以及为何对抗生素产生耐药性——即使是那些它们从未遇到过的抗生素。
Gorrie 博士说:“这些见解对于制定更智能、更可持续的抗生素使用策略至关重要,特别是当这些救命药物成为越来越宝贵的资源时。”
多尔蒂研究所微生物诊断部公共卫生实验室主任、奥斯汀健康中心传染病医生 Benjamin Howden 教授(他的实验室领导了该项目)表示,这项研究将有助于确保达托霉素仍然是一种有效的抗生素,用于治疗澳大利亚乃至世界各地医院的严重 VRE 感染,特别是对于最脆弱的患者。
“我们的研究结果强调,迫切需要进行有效的基因组学监测,以发现新出现的抗生素耐药性。它们还强调了明智使用抗生素的重要性,以保障达托霉素等重要的最后手段治疗。”Howden 教授总结道。
该团队的主要合作者是Bio21分子科学与生物技术研究所、德国雷根斯堡大学医学中心、昆士兰大学和阿德莱德弗林德斯大学。
该研究由国家卫生和医学研究委员会资助。
参考文献:“利福昔明预防导致对最后一种抗生素达托霉素产生耐药性”,作者:Adrianna M. Turner、Lucy Li、Ian R. Monk、Jean YH Lee、Danielle J. Ingle、Stephanie Portelli、Norelle L. Sherry、Nicole Isles、Torsten Seemann、Liam K. Sharkey、Calum J. Walsh、Gavin E. Reid、Shuai Nie、Bart A. Eijkelkamp、Natasha E. Holmes、Brennan Collis、Sara Vogrin、Andreas Hiergeist、Daniela Weber、Andre Gessner、Ernst Holler、David B. Ascher、Sebastian Duchene、Nicholas E. Scott、Timothy P. Stinear、Jason C. Kwong、Claire L. Gorrie、Benjamin P. Howden 和 Glen P. Carter,2024 年 10 月 23 日,《自然》。DOI:10.1038/s41586-024-08095-4
文章来源:墨尔本大学(UniMelb)
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