2024年1月5日，復(fù)旦大學(xué)張文宏及陳嘉臻等團(tuán)隊合作在 《mBio》 在線發(fā)表題為“Mutations in the promoter region of methionine transporter gene metM (Rv3253c) confer para-aminosalicylic acid (PAS) resistance in Mycobacterium tuberculosis”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)甲硫氨酸轉(zhuǎn)運基因metM (Rv3253c)啟動子區(qū)域突變導(dǎo)致結(jié)核分枝桿菌對氨基水楊酸(PAS)產(chǎn)生耐藥性。
雖然 PAS 與鏈霉素聯(lián)合用于減少耐藥結(jié)核病的出現(xiàn)可以追溯到 1952 年，但耐藥性的確切機制仍然難以捉摸。
研究設(shè)計
在這項研究中，我們進(jìn)行了一項體外實驗，使用 7H11 培養(yǎng)基誘導(dǎo) MTB 的 PAS 耐藥性，并鑒定了賦予 PAS 耐藥性的新突變。通過全基因組測序（WGS）、實時熒光定量PCR（RT-qPCR）、β-半乳糖苷酶測定和基因過表達(dá)實驗，我們揭示了7H11培養(yǎng)基中PAS耐藥的新機制，該機制與編碼蛋氨酸轉(zhuǎn)運蛋白的metM啟動子區(qū)域突變有關(guān)，當(dāng)使用缺乏蛋氨酸的7H10固體培養(yǎng)基時，這種機制很可能被忽視，從而為MTB中PAS耐藥的機制提供了新的思路。
盡管對氨基水楊酸（PAS）用于治療結(jié)核病已有70多年的歷史，但對PAS耐藥機制的理解仍然模糊，我們在預(yù)測耐藥性和在臨床實踐中有效應(yīng)用PAS的能力存在差距。本研究旨在通過使用 7H11 培養(yǎng)基誘導(dǎo)結(jié)核分枝桿菌 （MTB） 體外 PAS 耐藥并發(fā)現(xiàn)一種新的 PAS 耐藥機制來解決這一知識空白。
我們的研究表明，甲硫氨酸轉(zhuǎn)運基因 metM 的啟動子區(qū)域發(fā)生的自發(fā)突變可以上調(diào) metM 的表達(dá)，導(dǎo)致甲硫氨酸的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運增加，從而提高結(jié)核分枝桿菌對 PAS 的高水平耐藥性。值得注意的是，當(dāng)使用通常推薦的 7H10 培養(yǎng)基時，無法觀察到這種耐藥表型，這可能是由于與使用 7H11 培養(yǎng)基相比缺乏額外的蛋氨酸供應(yīng)。在一些臨床MTB菌株中也發(fā)現(xiàn)了metM調(diào)控區(qū)的突變。這些發(fā)現(xiàn)可能對臨床環(huán)境中觀察到的無法解釋的 PAS 耐藥性具有重要意義，并提供了對 PAS 治療失敗的見解。此外，他們還強調(diào)了在進(jìn)行MTB藥敏試驗時考慮培養(yǎng)基選擇的重要性。
