專家解析耐葯基因是否會衝破「最後防線」

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日前，《柳葉刀—感染性疾病》雜誌在線發表了中科院微生物所朱寶利等對多粘菌素耐葯基因mcr-1的比較基因組分析文章。研究指出，mcr-1基因或已通過食物鏈傳播到中國健康人的腸道細菌中，亟須引起關注。

「由於多粘菌素對多種耐葯細菌治療的有效性，它被認為是對抗耐葯細菌的『最後防線』。」該文章第一作者、中科院微生物所副研究員胡永飛在接受《中國科學報》記者採訪時說。

然而，隨著多粘菌素耐葯基因mcr-1的面紗被揭開，人類對抗耐葯細菌的這道防線或將被衝破。那麼，人類該如何應對「超級細菌」的侵襲？

「終極」藥物或將失效

多粘菌素是一種多肽類抗生素，它對絕大多數的革蘭氏陰性細菌（容易對多種或舊型抗生素產生耐葯的一類細菌）有效。「但由於其對腎臟具有毒副作用，臨床使用量並不大。因此，很多細菌對多粘菌素耐藥性一直處於較低水平。」胡永飛說。「多粘菌素有著『終極』藥物的稱號。」美國華盛頓大學流行病學家蘭斯·普萊斯也表達了同樣觀點。

然而，局勢正在向不利於人類的一面扭轉。2015年11月中旬，華南農業大學劉健華和中國農業大學沈建忠團隊合作研究指出，在動物和住院患者中發現多粘菌素耐葯的新基因mcr-1。該基因由質粒攜帶，可以在不同菌株間水平轉移。

「此前僅報道過由基因突變導致的多粘菌素耐葯，而突變引起的耐藥性不會在細菌間進行傳播。而最近發現的多粘菌素耐葯基因mcr-1由質粒攜帶，極大增加了多粘菌素耐藥性在細菌間廣泛傳播的風險。」胡永飛說。

該基因一經發現，立即引起全球廣泛關注。隨後，丹麥、荷蘭、法國和泰國的研究人員也發現了類似的耐葯基因。既然臨床多粘菌素用量少，細菌很難對其產生耐藥性，此次的耐葯基因又是如何產生的呢？

原來，儘管臨床上很少使用，但該藥物卻被廣泛應用於農業、養殖業，如用於控制土壤細菌、防止農場動物患病等目的。《自然》雜誌日前報道稱，中國粘菌素用量尤其高，每年農業領域用量達1.2萬噸。

此次，胡永飛等人的分析有5點重要提示：

一、mcr-1基因已經傳播到中國健康人的腸道細菌中；

二、該基因早在2011年或之前已經在歐洲出現；

三、除了攜帶mcr-1基因的質粒和細菌之外，單獨mcr-1基因連同其上游序列即可被其他載體捕獲並進行傳播；

四、mcr-1基因在歐洲和中國（包括東南亞）菌株中所處的遺傳背景不同，提示歐洲的mcr-1並不一定由中國所傳播；

五、mcr-1基因在屠宰動物、零售肉類、健康人體腸道細菌、臨床菌株同時存在，強烈提示了一個完整的動物源性食物鏈傳播途徑，最終導致人體耐葯細菌的出現。

胡永飛強調，其中，食物鏈傳播途徑值得關注。「這種傳播方式帶來的問題是，從未使用過多粘菌素的健康人，可能不知不覺地就成了mcr-1基因的攜帶者甚至傳播者。」他指出。另外，人體腸道細菌中存在mcr-1基因也不容忽視。因為人體腸道是「最大的細菌生態系統之一，細菌密度極高，很容易發生基因的水平轉移，從而加速mcr-1基因在多種不同細菌間的轉移」。

據統計，全世界每年由於細菌耐葯導致的死亡人數在不斷增加。據估計，美國每年直接由細菌耐藥引起的死亡人數接近2.3萬人，歐洲接近2.5萬人。

「細菌耐葯問題的嚴重性不容忽視。」胡永飛說，「這次我們對mcr-1多粘菌素耐葯基因的分析，進一步證實了動物抗生素使用、動物細菌耐葯問題可直接影響人類。」

胡永飛表示，mcr-1基因的出現「並不意味著我們對耐葯細菌束手無策。對多粘菌素耐葯的細菌也並不意味著對所有其它抗生素耐葯。值得我們擔憂的是，出現對多粘菌素和其他各類抗生素同時耐葯的『超級細菌』」。

為避免這種情況，科學家正在研究新抗生素。「研製新抗生素是個具有吸引力的方法。」美國明尼蘇達大學傳染病醫生詹姆斯·約翰遜說，「但如果我們不能找到更好的利用現存藥物的方法，新抗生素遲早也會失效。」

鑒於目前抗生素使用中存在的亂象，很多科研人員擔心，出現用現存抗生素不能治療的細菌感染只是早晚的事。為了避免這一問題的出現，胡永飛表示，除了加大力度研發新型抗菌藥物以外，「合理使用抗生素並加強監管、深入研究細菌耐葯機制是當務之急」。

來源：中國科學報