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医学信息选译

2023年

第2期

发布时间:2023-06-27 浏览次数:
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结核分枝杆菌分子耐药检测的临床影响:2023TBnet/RESIST-TB研究网络专家共识

 

原文标题:Clinical implications of molecular drug resistance testing for Mycobacterium tuberculosis: a 2023 TBnet/RESIST-TB consensus statement

原文作者:

José Domínguez, Martin J Boeree, Emmanuelle Cambau, Dumitru Chesov, Francesca Conradie, Vivian Cox, Keertan Dheda, Andrii Dudnyk, Maha R Farhat, Sebastien Gagneux, Martin P Grobusch, Matthias I Gröschel, Lorenzo Guglielmetti, Irina Kontsevaya, Berit Lange, Frank van Leth, Christian Lienhardt, Anna M Mandalakas, Florian P Maurer, Matthias Merker, Paolo Miotto, Barbara Molina-Moya, Florence Morel, Stefan Niemann, Nicolas Veziris, Andrew Whitelaw, Charles R Horsburgh Jr*, Christoph Lange*, for the TBnet and RESIST-TB networks

 

编译:陈梓(创新联盟)

编辑:王子豪(创新联盟)

 

耐药结核病是全球面临的重大健康问题。尽管基于痰培养的表型药物敏感试验方法被视作金标,分子诊断方法能通过检测抗结核药物耐药相关基因突变快速的提供关于结核分枝杆菌耐药性的信息。TBnet/RESIST-TB研究网络基于全面的文献检索编撰了本关于分子药敏检测临床应用报告标准的专家共识文件。综述的文献和证据包括手工检索相关论文以及电子数据库。专家组进而把那些将结核分枝杆菌基因组突变同抗结核治疗转归数据关联的文献筛选出来。实施分子检测预测结核分枝杆菌耐药是关键。同时,在临床分离株中发现耐药相关突变对于耐多药结核病或利福平耐药结核病患者管理,特别是当表型药物敏感试验不可及的情况下,也十分重要。一个由医生、微生物学家以及实验室专家组成的多学科专家团队就分子预测结核分枝杆菌药物敏感或耐药性的关键性问题以及这些问题对于临床操作的影响达成了共识。这一共是文件应该帮助临床医生管理结核病患者,提供关于药物方案设计以及优化治疗转归相关的指导。

 

引言

基于最新的世界卫生组织(WHO)估算,2021年,全球受结核病影响人群(people affected by TB)达1060万人,因结核死亡人数160万。在抗结核药物方案已经广泛推广的今天仍然有如此规模的死亡从另一个侧面也说明在结核病诊断、方案设计、服用以及督导管理抗结核药物治疗方面还面临着重重困难。结核分枝杆菌(Mtb)对于异烟肼、利福平耐药性的不断升高已经对全球每年约45万对这些一线药物耐药的患者的抗结核治疗带来了极大的困扰。耐药相关定义,包括耐多药(MDR)和广泛耐药(XDR)结核病定义详见世卫组织文献。

为了在有效控制结核病疫情的同时将抗结核药物耐药发生率降到最低,我们需要在抗结核治疗的三个关键方面进行持续的能力建设,即不断优化药物方案组合;不断优化缩短方案疗程以及将药物方案的毒副作用降到最低。而撰写本专家共识则是为了就第一个方面,即不断优化药物方案组合,夯实理论基础。

 

尽管所有人都希望制定一个一劳永逸的标化全能药物方案有效治疗所有的耐药结核病患者,但基于以下原因设计、实施这种方案非常的困难。首先,永远会有对标化抗结核药物无法耐受的患者,这些人将需要制定个体化的药物方案应对不耐受问题;其次,新型抗结核药物发生耐药,尽管我们希望将这种可能性降到最低,但也是不可避免的,这也是为什么,一些患者药物方案中并没有包含那些抗结核活性更佳的药物,因为他们感染的结核分枝杆菌已经对它们耐药;再次,在一些罹患其他基础或共患疾病的患者中,像抗逆转录病毒(ART)药物这样的共服药物,由于潜在的同某些抗结核药物间互作用,只能将这些抗结核药物排除;最后,补偿性突变(compensatory mutations)以及遗传上位现象(epistasis)让耐药的临床菌株对于不同的二线抗结核药物展现出不稳定的敏感性。因此,快速、准确的给出患者感染Mtb的耐药谱是至关重要的。

 

数十年来,Mtb药物敏感试验(DST)一直在专业的临床检验或科研实验室经病原学培养方法开展。这些基于培养的表型DST方法受制于Mtb缓慢的生长速度,导致患者在确诊结核病长达数周后都不能获得感染菌株的耐药谱信息。这种诊断延迟导致临床医生在抗结核治疗初始的数周内都只能给予患者不确定性更高的经验性的化疗方案,而这段时期对于杀灭Mtb并防止结核进一步的传播至关重要。幸运的是,目前在对关键耐药突变开展快速测序以及分子诊断方面取得了一些进展,让我们可以在结核确诊的数小时到数天内就可以非常准确的预测感染菌株药物敏感性或耐药性。

 

本文就目前抗结核药物快速药敏诊断工具研发方面取得的进展进行了概述。为此,本文对2016年版本的专家共识进行了修订,因为自那以来在相关科研领域取得了长足的进展。我们认为本修订的专家共识为设计有效的抗结核药物方案,保证患者获得良好的治疗转归提供了重要的适合临床操作的指导。

 

方法学

由隶属于TBnethttp://www.tbnet.eu)以及RESIST-TBhttp://www.resisttb.org)科研网络的医生、微生物学家、分子生物学家以及临床流行病学专家共同撰写的本文件是为了就Mtb分子DST结果在临床条件下的报告标准达成共识。各章节的负责人对现有的文献和证据进行了综述和有的放矢的检索,包括手工检索相关论文和电子数据库,包括MEDLINEPubMed。检索文献必须是在202261日以前以英文发表的同临床分离株中耐药性演化、开展表型和基因型DST相关原则、基因型检测发现的耐药突变对于表型DST以及临床结局的影响相关的文章。此外,由WHO发表的相关文献也被纳入其中。且专家共识按照之前描述的步骤编撰(盒1)。

 

临床结核分枝杆菌分离株耐药性演化

Mtb通过细菌染色体的自发突变持续的对新老抗结核药物产生耐药性。绝大多数这类突变为单核苷多态性突变(SNPs),不过序列缺失和插入(indels)也有可能发生。平行基因转移(如由质粒诱导的基因转移)则在Mtb耐药性演化中不扮演任何角色。目前,最常见的耐药发生机制包括药物靶标自身发生形态学改变(形变、位移);药物靶标表达增加、前药激活酶表达发生下调或废除(abrogation);药物外排泵表达上调;病原体药物渗透性发生了改变以及相转变(phase variation)。通过自发突变以及选择性压力发生抗结核药物获得耐药的几率取决于不同的抗生素(好比利福平的估算耐药发生频率为10-8,而异烟肼则为10-6)。此外,多个研究指出在属于不同Mtb谱系的菌株间耐药突变发生率也不同,进而对发生获得耐药基因突变的可能性也造成了影响。

 

当启用疗效欠佳的药物方案治疗时,可能选择出耐药的Mtb菌株亚群。抗结核疗效欠佳的主要原因包括患者服药依从性欠佳;对疗效本就欠佳的药物方案逐次加入单种药物;药品供应不足;抗结核药物质量欠佳;药代动力学和药效学(PK/PD)个体差异;固有的菌株差异;患者服药耐受性差以及菌株低度耐药。一些研究特别指出在结核性肉芽肿病灶中抗结核药物浓度的异质性也会导致抗结核疗效欠佳。肉芽肿中血供缺乏以及靠近坏死病灶的扩散屏障可能对单个抗结核药物的PK/PD特性造成严重的影响(同血浆血药浓度指标相比)。而在单个患者体内导致的肉芽肿微环境异质性很可能激化了Mtb亚群的微演化,而这些亚群菌株中可能包含不同的耐药突变,且很可能在分散单独的病灶中共存。这一患者体内Mtb多元性还有可能对耐药检测试剂的性能造成影响,所以应该在日常的诊断和治疗中加以重视。

 

MDR-TB患者诊断延迟甚至误诊可能进一步的激化了Mtb菌株中耐药以及毒性决定因素的演化。耐药菌株导致的突发疫情在全球多个地区都有发生,说明这些菌株的适应性代价(fitness costs)接近于0,挑战了此前关于MDR-Mtb菌株传播缓慢的成见。无代价或低代价耐药突变显然是存在的,且可以通过继发突变补偿最初耐药突变株的适应性缺陷。这类分子交换便是遗传上位现象的一种表现,且很可能对抗生素耐药性以及不同Mtb谱系菌株补偿演化产生影响。多个研究指出遗传补偿机制同病原体增加的传播风险相关,并最终导致MDR克隆体在全球范围内的扩散。

 

开展表型药物敏感试验的原理

分枝杆菌表型DST评价病原体在抗生素环境中的生长能力。不同的表型DST方法在其他文献已经做了细致的介绍。常用的比例法(proportion methodDST指如果一个菌群中>1%的菌株对某种药物的绝对浓度耐受,则这个菌群被定义为对该药物耐药。这些绝对浓度(CCs)将对药物敏感的菌群同耐药菌群进行区分,且仅对表型DST及其培养基特异。

 

分枝杆菌表型DST不仅技术流程复杂,且分子耐药突变检测结果常常同表型DST结果不同。为了最大程度的杜绝实验室操作错误,建立合理的质量管理体系并开展熟练度测试变得十分重要。表型DST准确性还取决于当地的耐药菌株流行率以及这类耐药的高低程度。在那些低度耐药菌株流行的地区或环境,表型DST结果可能同临床表型的匹配度较差,特别是同高度耐药菌株流行的环境比较。在低度耐药的分离株中,给予患者高剂量药物如利福平、异烟肼以及氟喹诺酮类可能仍然是临床有效的。

 

WHO就表型DST绝对浓度相关证据开展了2项系统性综述。尽管该综述保留了许多重要的药物绝对浓度,但WHO还是就一些药物的绝对浓度进行了调整,最值得注意的是将利福平的绝对浓度在7H10固体培养基以及MGIT液体培养基(Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA)中从1 mg/L下调到0.5 mg/LWHO还介绍了莫西沙星的临床断点。临床断点指那些可能对更高剂量抗结核药物仍然敏感的边缘浓度菌株(concentrations delineating strains)。临床和检验标准研究所(The Clinical and Laboratory Standards Institute)还定义了异烟肼的临床断点。不过其他的一些像贝达喹啉这样重要的新型抗结核药物绝对浓度仅仅纳入了有限的可供解读的公共数据,且关于这些新型药物耐药性检测可复制性数据稀少。随着更多的数据得以发表,这些药物的绝对浓度仍然需要得以重新的评价。

 

下调的利福平绝对浓度让检测rpoB基因中边缘突变成为可能,这种突变被认为是具有临床意义的,尽管这类突变仅仅导致微弱的最小抑菌浓度(MIC)升高。然而,这一下调的利福平绝对浓度只能减少而不能完全杜绝基因型和表型之间的差异。具有低度耐药表型的分枝杆菌菌群MIC分布可能同Mtb野生型的MIC分布重叠,导致绝对的表型DST的可复制性较差。且其他药物像贝达喹啉和左氧氟沙星也有可能发生这类重叠(详见分子检测部分)。

 

因为绝对浓度法标准化程度高,所以启用这种方法来区分敏感和耐药分离株是非常吸引人的。不过,更加精细化的表型DST数据(如启用肉汤微稀释法的MIC)可以帮助更好的解读表型DST、基因型以及治疗转归之间的关联-特别是当同药物PK/PD数据联合考虑的情况下。所以,量化的药物敏感性检测需要在分枝杆菌病原学诊断中实施。欧洲抗生素敏感性试验委员会抗分支杆菌敏感性检测分会(EUCAST-AMST)在成立后的首要目标便是编写一份关于设定Mtb最低抑菌浓度的参考方法。这一标准化的方法将会被用于评价新老抗结核药物的各类药敏相关流行病学阈值(epidemiological cutoffs)。同时,这个方法还将允许对新型抗结核药物进行评价和对比,并为调试那些已经在临床一线启用的表型DST方法(无论商用与否)提供一个参考基准。此外,为了更广泛的推广肉汤微稀释法检测,通过分析从全球采集的临床分离株,CRyPTIC联盟(CRyPTIC Consortium)就13种抗结核药物(包括贝达喹啉和德拉马尼)推出了耐药相关流行病学阈值。最终,一份2022年发布的WHO文件提供了一个可以改善肉汤微稀释盘法临床应用的标准化方法,为推广广谱的兼具质量保障的表型DST提供了一个极具前景的解决方案。

 

开展表型药物敏感试验的原理

开展基因型DST的基本原理是参考基因型信息(如发现的基因突变体)预测菌株表型耐药性。Mtb菌株发生耐药是因为它们特定遗传位点(specific genetic loci)上基因组序列发生改变(SNPsIndels)。除了个别报道的例外,一般沉默突变(silent mutations)不会导致耐药。值得注意的是,并不是所有在耐药相关遗传位点上找到的突变都同耐药表型相关,因为种系发生标志物(phylogenetic markers)以及中性多态性(neutral polymorphism)也有可能坐落在这些遗传位点上。

 

而对于数种抗结核药物来说,基因序列的变化同表型耐药发生之间的关系是经过详细报道的,但对于其他的一些药物来说,我们的认知就不那么全面了。在临床Mtb分离株中观察到的耐药突变发生频率随着耐药基因、地方结核病流行病学特征以及不同地区Mtb菌群构成的不同而不同。一般来说,Mtb耐药是在菌株层级发生的,但也有少数例外,即在来自特定种系进化分支的结核菌株中会发生天然耐药性(intrinsic resistance)。

 

在过去的15年里,商用的快速基因型DST检测已经逐步问世用于在临床Mtb菌株中通过检测已知耐药突变预测耐药性(表2)。这些基因型DST的诊断性能以及它们在不同的情境中应用带来的影响已经在WHO相关指南模块中得以详细的解读。线性探针检测(LPA),GenoType MTBDRsl VER 2.0 HAIN Lifescience/Bruker, Nehren, Germany)以及基于检测试剂盒的GeneXpert MTB/XDRCepheid, Sunnyvale, CA, USA)是目前仅有的两个被WHO推荐的用于检测氟喹诺酮类耐药性的产品,也就是说这类检测让诊断经最新定义的准广泛耐药结核病(pre-XDR-TB)变为可能。值得一提的是,另外一种线性探针技术Nipro Genoscholar PZA-TB IINipro Corporation, Osaka, Japan)可以检测同吡嗪酰胺耐药相关的pncA突变。

 

目前,关于像贝达喹啉、利奈唑胺、氯法齐明以及德拉马尼这样新型或老药新用抗结核药物的耐药基因型数据还很匮乏,与此同时,我们开展这类药物的表型DST能力也较弱。目前,还没有任何针对这类药物的商用快速分子检测面世,且这类药物的基因型DST只能通过测序技术实现。在这样的背景下,靶标测序检测Deeplex Myc-TBGenoscreen, Lille, France)可以通过对18个已知的同Mtb耐药相关的遗传位点进行全位点测序,就包括利奈唑胺、贝达喹啉以及氯法齐明在内的13种抗结核药物提供其基因型DST信息。初步研究显示直接处理临床标本,Deeplex Myc-TB成功预测耐药的频率颇高,完整的预测了那些镜下抗酸杆菌可见痰标本的耐药谱。尽管类似的靶标下一代测序技术(tNGS)已经问世,但它们尚未将新型或老药新用抗结核药物纳入其检测域(如Next Gen-RDST, AmpliSeq TB)。比起全基因组测序(WGS),tNGS具备将基于测序的基因型DST技术推广到个体患者诊疗层面的潜质,特别是同通用检测技术与生物信息平台整合到一块的情况下。不同的基因型DST检测有不同的样本到结果时间(turnaround times),在处理临床标本的情况下,从GeneXpert和运行正常的LPA检测的1个工作日到实际运行条件下部署的tNGS7-10天不等。

 

值得关注的是,一份合格的标本取决于其所含的抗酸杆菌数量,一份病原菌含量较低的培养液(inoculum)导致检测技术性失败的风险升高。当基因型DST用于处理一份阳性的培养标本时,最终获取DST结果的几率也会随之升高,不过标本到结果时间也会随之延长。

 

目前市面上的基因型DST检测均不能用于抗结核治疗监测(treatment monitoring),因为它们检测的靶标是脱氧核糖核酸(DNA),而这类遗传物质在活菌和死菌中均存在,所以一份基因型DST的阳性结果并不能说明其来自于活的病原体。类似的,启用WHO推荐的快速分子检测在临床标本中发现耐药结果异质性(detection of heteroresistance)的几率从不到10%到超过75%不等(取决于不同的检测和靶标)。相反,因为tNGS检测能覆盖更全的遗传片段,让这类检测允许对即便是Mtb亚群开展检测。一份来自欧洲和北美八家实验室的针对WGS操作流程相关成本评价研究显示,WGS成本比表型DST检测低7%。在低结核病负担地区,日常临床使用GeneXpert缩短了结核确诊到开启抗结核治疗之间的时间,而启用WGS则缩短了DST结果到必要的方案修改之间的时间,进而节省了长期启用不当药物方案导致的治疗和住院费用。而有机的联合启用以上提及的两种检测是目前最具有成本效益的选项,不仅让尽快的启动对症的抗结核治疗变为可能,还有效减少了结核的传播,让公共卫生获益,节省了未来的治疗相关花销。在印度,启用像LPAs以及GeneXpert这类分子检测诊断MDR-TB在耐药结核病的规划管理方面展现了相当大的优势,如检测速度快、检测标准程度高、具备高通量检测的潜质且对于实验室生物安全准入不高。同时,启用这类分子检测还具备相当的成本效益,且对于发现漏诊的病例有很大的帮助。不过,还需要针对在低收入高结核负担国家/地区部署测序检测的成本效益开展研究。

 

2022年,开展了一项估算在MDR-TB高负担的摩尔多瓦国家结核病防治规划(NTP)框架内引进和日常使用NGS的预算影响分析。该模型研究显示在摩尔多瓦引入并推广NGS可能需要投入比常规表型DST更多的资源。尽管初始投资会比较昂贵,但我们确信启用NGSDST策略长远来看是具有成本效益的。不过,在实施推广分子DST方面还有许多工作需要开展,特别是在结核病高负担国家。TBnet研究网络近期开展的一项研究指出WHO欧洲区目前就抗结核药物基因型DST的可及性方面存在较大的缺口。特别是鉴于近期由贝达喹啉、普托马尼、利奈唑胺以及莫西沙星组成的BPaLM药物方案正在经修订的WHO指南在全球推广,这类诊断缺口就更令人不安了,因为许多国家都不具备对该方案关键组成药物开展DST的能力。

 

基因型和表型药敏检测同临床结局/转归之间的关系

目前,有不同的方法评价耐药基因突变的临床影响。最简单的方法是病例发生治疗失败的情况下,显示治疗失败同患者确诊结核时表型(如MIC上升)或基因型耐药(出现耐药基因突变)有关。这种方法在上世纪六十年代被用于展示表型比例法DST准确的识别那些导致治疗失败的菌株。同时,最初这种方法还被用于展示利福平耐药同rpoB基因突变有关。而且其他的一些基因(表4)的耐药关联也是经过这种方法证明的。然而,就临床应用来看,这里的问题就不仅涉及该突变是否同一个上升的MIC对应这么简单了,还涉及该突变是否同治疗失败有关,进而让主管医生考虑对原方案是否进行调整。因为抗结核疗效很大程度上取决于药物组合方案的合理性,所以回答第二部分的问题(突变是否同治疗失败/或其他转归有关)不仅需要显示抗生素出现的耐药表型同耐药突变相关,还需要弄清楚该药物的耐药是否对药物组合导致的结局产生了重大的影响。同时,这第二部分问题不仅对于MDR/RR-TB治疗方案有意义,还对抗药物敏感结核(DS-TB)药物方案有意义。WHO开展的荟萃分析研究指出不同的二线抗结核药物对于治疗结局/转归的影响是不同的。而且,研究发现对于治疗转归有很强影响的耐药基因突变一般都发生于那些方案中疗效最好的抗生素。另外一个需要考虑的因素是此前提及的耐药突变对于MIC的差异化的影响。同样,证明耐药突变对于治疗转归的差异化影响不仅仅取决于同该耐药突变特异关联的MIC水平,还取决于该药物本身的活性。抗结核药物疗效或杀菌效果越强,耐药基因突变对于药物MIC的影响越大,进而对于最终治疗转归的影响也就越大。本研究对将耐药突变同抗结核治疗转归的研究开展了综述(表4)。然而,基于目前的证据,我们还不能下这样的结论,即有些耐药基因突变缺乏对于临床疗效的直接影响。这些证据仅仅说明尽管突变降低了药物的杀菌抑菌活性,方案中其他的药物仍然可以帮助实现结核病临床治愈。这也是为什么我们认为耐药基因突变同它们临床影响的关系应该就个体药物类型或类别具体的来探讨。

 

开展分子DST的另一个显著的好处在于基于不同的耐药谱对患者进行早期的区分。特别是对于病房感控隔离措施、能力较差的MDRXDR-TB高负担国家来说,推广分子DST十分重要。特别是鉴于分子DST结果可以帮助合理的分配隔离病房,防止耐药Mtb菌株的院内传播,即便这类结果对于治疗决策的相关性不高。

 

对于异烟肼来说,比起inhA基因突变,katG 315基因突变对于一线抗结核方案治疗转归的负面影响更大。尽管由于数据集中的数据有限,异烟肼没有被WHO纳入个体病患数据(IPD)分析,也没有被WHO在其新修订的指南模块中视作一种C组药物,高剂量异烟肼还是被用于治疗那些无法组成有效治疗方案(由于药物获取途径匮乏、副反应事件、对于其他抗结核药物的耐药性等)的儿童结核患者,以及那些通过inhA突变或其他的katG突变预测的发生低度INH耐药的患者。尽管在像南非这样的国家,高剂量异烟肼仍然作为一种疗程9个月的含贝达喹啉全口服MDR-TB方案的组成药物,也被20192020年两版WHO指南推荐,但该方案将迅速被另外一种像BPaLM方案这样的疗程6个月的范口服(pan-oral)药物方案取代。

对于利福平来说,rpoB基因中超过20种不同的突变可能对一线抗结核方案的治疗转归造成负面影响,好比在斯威士兰(Eswatini)发现的Ile491突变。由于约5%的突变发生于rpoB基因热点区域以外,对于那些接受含利福平方案治疗2-3个月却疗效不佳的初始基因型DST结果显示利福平敏感的结核病患者,应该考虑重复开展基因型或表型DST检测。同时,也应该考虑患者服药依从性差以及发生耐药异质性(heteroresistance)的可能性,并就此对患者的利福平血药浓度进行检测。

 

对于氟喹诺酮类来说,位于gyrA基因的Asp94AsnAsp94GlyAla90Val以及Asp94Ala突变对于MDR/RR-TB治疗方案治疗转归有负面影响,且这类负面影响同关联突变的MIC密切相关。氟喹诺酮类耐药直接指向pre-XDR-TBZeNix临床试验结果显示约90%MDR/RR-TB患者在接受疗程6个月的贝达喹啉(头2周每日2次给药每次200 mg,之后每周三次给药每次200 mg),普托马尼(每日一次 200 mg)以及利奈唑胺(每日一次600 mg)不含氟喹诺酮类方案治疗后获得成功的治疗转归。如果启用一种常规治疗方案(不同时包括贝达喹啉、普托马尼以及利奈唑胺),患者发生氟喹诺酮类耐药同欠佳的预后相关。如果往常规治疗方案中加入C组药物并组成由至少五种活性抗结核药物构成的方案,氟喹诺酮类耐药的MDR/RR-TB治疗转归是有可能在方案不含有以上提及的三种新药或老药新用药物(BPaL)的情况下改善的。对于乙硫异咽胺来说,多个位于ethA基因不同位点的突变对于MDR-TB治疗转归造成负面影响。

 

对于贝达喹啉来说,临床队列中关于该药物原发或获得耐药及其对于治疗转归影响的数据非常少。在南非,贝达喹啉敏感患者中获得治疗成功转归的患者比例为72%794/1103),而贝达喹啉耐药患者中的这一比例为57%21/37)。不过,我们知道将贝达喹啉加入一个背景方案(OBR)或当贝达喹啉同其他药物一块联用时,同降低的死亡率以及改善的治疗转归有关。这也是为什么发生具有临床意义的贝达喹啉耐药很可能预示着一个更差的预后。目前关于Rv0678突变同耐药结核病化疗治疗转归之间关联的数据尚不确定,大概是发生相关MIC上升非常的微弱的缘故。不过由于高信度atpE以及Rv0678基因突变仅成功预测了不到10%的表型贝达喹啉耐药结果,让贝达喹啉基因型耐药结果必须经表型DST确认。在考虑并经表型DST排除氯法齐明交叉耐药(非常常见)的可能性后,可以为贝达喹啉耐药的患者制定一个含有四种或五种有效抗结核药物的抗结核方案。

 

对于利奈唑胺来说,rrl基因突变Gly2814ThrGly2270ThrrplC基因突变Thr460Cys同治疗失败有关。这些高信度突变目前可以准确预测约75%的经表型DST定义的耐药。所以,将这些突变纳入到标准化的分子检测平台中是有用的。当利奈唑胺耐药同氟喹诺酮类耐药同时发生时,也就满足了目前XDR-TB的定义,需要制定一种合适的个体化治疗方案。

 

尽管一项三期临床试验并没有显示德拉马尼改善治疗转归,但仍然有许多权威机构认为该药物对于治疗超出MDR/RR-TB范围的耐药结核病患者有效。准确预测了近90%德拉马尼表型耐药的突变涉及六个不同的基因,且有新的证据显示德拉马尼获得耐药的发生。所以将基因型检测同标准化的分子检测平台进行整合是有用的。普托马尼(Pretomanid)目前是一种疗程6个月的范口服药物方案的组成药物,但就其各项耐药指标而言(如MIC),尚没有统一的阈值,且就开展该药物的表型DST而言,其绝对浓度都还没有被定义。不过,还是有一小部分表型XDR-TB分离株被发现对德拉马尼和普托马尼基因型耐药。

 

对于吡嗪酰胺而言,在pncA基因上有许多突变都同该药物耐药相关。pncA基因突变被显示同延迟的痰培养阴转有关。然而,该基因突变对于MDR/RR-TB治疗转归的影响是不稳定的(variable)。对于乙胺丁醇而言,embB基因突变似乎对MDR/RR-TB治疗转归没有影响。

 

对于像阿米卡星、卡那霉素以及卷曲霉素这样的抗结核注射剂,最常见的耐药基因突变是发生于rrs基因的Ala1401GlyCys1402ThrAla1484Thr以及eis基因上的Cys14Thr。不过没有任何一个以上提及的突变被证明对MDR/RR-TB治疗转归造成影响,这同显示这些注射剂对于治疗MDR/RR-TB较差的活性的荟萃分析研究结果是一致的。目前,尽管阿米卡星的抗结核地位已经被大大的降低,但在贝达喹啉和利奈唑胺这类新药或老药新用药物供应不足或无从获取的地区仍然在广泛的启用。同时,对于那些治疗选项有限的XDR-TB或耐药谱超出XDR的结核病患者,阿米卡星还是可以作为药物组成一个拯救治疗方案。尽管WHO目前正在全球推广全口服方案,但许多来自结核病高负担国家的患者无从获取这些口服药物,让落实这类指南建议不现实。

 

综上所述,一些导致核心抗结核药物杀菌抑菌活性降低的耐药突变也会对治疗转归造成影响。这也是为什么按照方案设计和药物选择的重要性对这些耐药突变进行分类将是非常有用的。为此,CRyPTIC联盟、ReSeqTB研究网络、WHO结核病疫情监测网络项目的各数据贡献方、来自多国的结核病科研人员以及公共卫生职能机构提供了全基因组测序以及相关的脱敏荟萃数据。由多国CRyPTIC联盟研发的方法学以及由创新性诊断基金会(FIND)发起的Seq&Treat项目研发的耐药突变信度分类体系被用于建立一套识别突变体同耐药表型相关与否的算法。CRyPTIC联盟指出对于左氧氟沙星、莫西沙星以及乙胺丁醇,这些药物耐药突变的池化敏感性(总的敏感性)超过80%。除了乙硫异咽胺(91.4%)、莫西沙星(91.6%)以及乙胺丁醇(93.3%),其他抗结核药物耐药突变的特异性均超过95%

 

由于贝达喹啉、德拉马尼、氯法齐明以及利奈唑胺的表型耐药流行率尚低,导致目前只发现了两种同这些新药或老药新用药物相关的耐药基因突变。最后,WHO已经发布了《WHO结核分枝杆菌耐药突变分类及其同抗生素耐药之间的关联性》。同时,基于本综述研究发掘的相关证据,我们编撰了本专家共识推荐,并通过合理的使用Mtb分子DST,应该可以帮助临床医生更好的实施结核病患者的临床管理。专家共识建议详见盒2

 

结论

目前,Mtb药物敏感性和耐药性分子预测技术正在对结核病患者管理带来革命性的影响,特别是在MDR/RR-TB高负担国家、地区。2021年,参考HIV防控二十年前的成功经验,WHO首次发布了《WHO结核分枝杆菌耐药突变分类及其同抗生素耐药之间的关联性》文件。新的技术允许直接处理痰或粪便标本开展靶标测序,大幅缩短常规病原学DST方法的标本到结果时间,让医生可以尽早的为MDR/RR-TB患者制定对症的抗结核药物方案。随着新型抗结药物不断上市,保护这些新型抗生素不至于在短期内发生获得耐药就变得十分的关键。在推广那些达到WHO目标产品性能(TPPs)的可靠的基因型诊断技术以全面预测耐药性的同时,在全球普及抗生素表型DST检测也是一样重要的。理想的情况下,在上市推广新型抗结核药物之前就应该将同该药物关联的Mtb基因组中的严重耐药突变公之于众,让尽早的发现药物耐药变为可能。目前,各类结核病防控工具都已经齐备,现在要做的是将它们部署到最需要的地方。

(转自:结核帮)

 

原文来源:

https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(22)00875-1/fulltext


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