非结核分支杆菌(NTM)病的治疗是一个相当棘手的问题,因其对大多数抗结核药物均不敏感。 近年来，随着NTM感染情况日益严重，对于非结核分支杆菌耐药性问题的研究，便成为目前迫切需要解决的问题。 最近，国外学者在NTM耐药性基因研究方面作了大量的工作，现将其研究进展作一综述。

一、NTM与耐异烟肼(INH)

INH是结核病治疗最重要的一线药物，它主要是通过抑制细菌分支菌酸的合成而起作用。但对于NTM来说，INH并不是一个敏感药物。早年认为：耻垢和金色分支杆菌的INH耐药性可能与KatG基因编码产物——过氧化物－过氧化氢酶的缺乏有关。1996年，Billman等^［1］对11株通过转座子介导诱变耐药的耻垢分支杆菌进行基因研究和酶学分析显示：INH耐药的发生是由于转座子介导诱变后，KatG基因被灭活，造成其编码的T-过氧化氢酶缺失所致。从而证实了KatG基因与INH耐药性的相关关系。除KatG基因编码的过氧化氢酶(HPⅠ)外，近来推测，在一些分支杆菌中(除结核分支杆菌外)尚存在另一种过氧化氢酶(HPⅡ)，其可能削弱了INH的作用。对此，Milano等^［2］对鸟分支杆菌中HPⅡ的编码基因(KatE)进行序列分析，同时将KatE基因导入结核分支杆菌H₃₇Rv中，结果发现：尽管有KatE基因的强烈表达，但H₃₇Rv对INH的最低抑菌浓度(MIC)并未改变。提示：KatE基因编码的HPⅡ是导致鸟分支杆菌对INH自然耐药的重要因素。1997年，Menendez等^［3］首次报道在偶然分支杆菌中同时存在两种过氧化氢酶基因(KatGⅠ和KatGⅡ)，序列分析发现：二者在核苷酸和氨基酸水平上的同源性分别为64％和55％。若将KatGⅠ导入对INH敏感的金色分支杆菌中，使之产生耐INH，提示：KatGⅠ基因及其产物是导致偶然分支杆菌自然耐药的重要因素。由此可见，在NTM中存在两种不同的过氧化氢酶基因，这两种基因及其产物在INH耐药性发生中起着完全不同的作用。

此外，有研究^［4］显示：在耐INH的耻垢分支杆菌中烷基过氧化氢还原酶的编码基因——ahpC基因呈高水平表达，而在对INH敏感的金色分支杆菌和结核分支杆菌H₃₇Rv中则缺乏ahpC基因的表达。若将携带ahpC的质粒导入耻垢分支杆菌中则进一步降低其对INH敏感性。提示：NTM中ahpC基因及其表达与对INH敏感性呈负相关。而Dubnau等^［5］发现核糖体蛋白S13的编码基因(rpsM基因)是导致耻垢分支杆菌对INH高度敏感的重要因素。该基因产物S13的大量表达能诱导KatG基因的表达，使过氧化氢-过氧化物酶活性增加，从而导致对INH的高度敏感性。最近，Payton等^［6］及Miesel等^［7］又相继克隆出新的INH耐药性相关基因。研究发现：Nat基因编码的产物——N-乙酰基转移酶可通过对INH的乙酰化而使之灭活，从而造成对INH耐药。而Ndh基因突变导致还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶活性降低，使NADH氧化缺陷，结果引起NADH/NAD⁺(NAD⁺：异柠檬酸脱氢酶)的增加。NADH浓度的增加一方面可干扰KatG介导的药物的过氧化作用，另一方面，它可能从InhA活性位点上置换INH-NAD结合物,从而介导了对INH耐药。

二、NTM与耐利福平(RFP)

RNA多聚酶是RFP作用的靶位，RFP主要通过抑制细菌的短的寡核苷酸链的合成而起杀菌作用，而细菌RNA多聚酶的改变往往导致其对RFP耐药。1994年，Williams等^［8］对细菌RNA多聚酶β亚单位的编码基因——ropB基因进行研究发现：与结核分支杆菌一样，NTM的耐RFP主要与ropB基因突变有关。然而，美国学者Hetherington等^［9］却持有不同观点：虽然耻垢分支杆菌对RFP是自然耐药，但对rpoB基因的分析却未发现其存在基因突变。他认为：rpoB基因突变并不是造成NTM耐RFP的唯一原因，尚有其它机制参与对RFP耐药。后来，南非学者Quan等^［10］进一步研究发现：耻垢分支杆菌是通过对RFP核糖基化使之灭活而产生耐药的，参与RFP核糖基化的相关基因已被克隆，该基因全长600 bp，含有一个429 bp的开放阅读窗。该基因的导入可使其它分支杆菌对INH耐药，该基因的突变将失去对RFP的灭活能力，从而增加了耻垢分支杆菌对RFP的敏感性。

三、NTM与耐氨基糖苷类药物

1994年，Kenney等^［11］对28株自然耐链霉素的耻垢分支杆菌进行研究发现：所有菌株中，在核糖体蛋白的S12的编码基因—rpsL基因上有一个单碱基置换。若将携带野生型耻垢分支杆菌rpsL基因的低拷贝数质粒导入这些耐药菌中，则可恢复其对链霉素的敏感性。提示：rpsL基因突变介导了NTM的对链霉素耐药。序列分析显示：在rpsL基因的两个特殊区域中共有8种不同的突变情况，57%发生在rpsL基因43位密码子赖氨酸的改变；46%分别为43位和88位密码子上赖氨酸→精氨酸的替换。此外，在耻垢分支杆菌的氨基糖苷类耐药机制中，16s rRNA基因(rrs基因)起着重要的作用。该基因1 408位点上的突变是造成耻垢分支杆菌对庆大霉素、卡拉霉素和妥布霉素耐药的重要因素。而在对卡那霉素和紫霉素高度耐药的耻垢分支杆菌中，分别存在rrs基因1 389位点上A→G和1 473位点上G→A或G→T的单碱基置换^［12］。有趣的是，rrs基因1 473位点G→A的突变比G→T突变更能引起对卡那霉素和紫霉素的高度耐药。进一步采用耻垢分支杆菌共轭系统分析，证实了这些rrs基因位点的突变是导致耻垢分支杆菌对氨基糖苷类药物耐药的重要因素。

四、NTM与耐乙胺丁醇(EMB)和吡嗪酰胺(PZA)

EMB主要是通过抑制分支杆菌细胞壁上阿拉伯糖的聚合作用而起作用的。阿拉伯糖转移酶可能是EMB的作用靶位，该酶是由emb基因位点编码的。近来，Alcaide等^［13］对13株NTM的保守的embB耐药性决定区(ERDR)进行研究，发现：在脓肿、龟和麻风分支杆菌中，高水平的EMB自然耐药与ERDR上氨基酸改变有关。脓肿分支杆菌的emb等位基因的导入，将使耻垢分支杆菌对EMB产生高度耐药(MIC增加500倍)，说明emb位点介导了NTM对EMB自然和获得性耐药。而耻垢分支杆菌embB基因上一误义突变导致了其对EMB耐药，其耐药程度并不依赖于突变的embB基因的拷贝数，也说明这可能是EMB耐药的真正机制。随后研究^［14］进一步证实：该emb位点包括三个完全开放阅读窗(embR，embA和embB)，其中embA和embB是对于分支杆菌耐EMB表现型所必须具备的。embAB的过表达与阿拉伯糖转移酶活性相关，而embR则表现出体外调节这个酶活性的功能。由此可见，embAB编码EMB的靶位——阿拉伯糖转移酶，该酶介导了阿拉伯糖的聚合作用，而这个EMB敏感性靶位的过度表达则导致对EMB耐药。

吡嗪酰胺必须经吡嗪酰胺酶作用转化成吡嗪酸后方能发挥其抗菌活性。鸟分支杆菌对PZA自然耐药，是否因为吡嗪酰胺酶不能将PZA转化为吡嗪酸?对此，Sun等^［15］对鸟分支杆菌吡嗪酰胺酶基因(PncA基因)进行序列分析发现：该基因全长561 bp，编码一19.8 kD的蛋白。若将鸟分支杆菌PncA基因导入耐PZA的结核分支杆菌复合群中，可恢复其对PZA的敏感性，从而证实了鸟分支杆菌对PZA的不敏感不是由于吡嗪酰胺酶失活所致，而可能与其它因素如吡嗪酸的转运等有关。

五、NTM与耐克拉霉素

克拉霉素是一种强有效的治疗NTM感染的大环内酯类药物， 但单剂量克拉霉素治疗也往往引起耐药。早年对克拉霉素耐药的胞内分支杆菌的23s rRNA基因的肽转移酶区域的核苷酸序列进行分析发现：在3/6的耐药NTM中，均存在一个单碱基突变(相当于大肠杆菌该基因位点A-2 058-G、C、U)。因此认为：A-2 058突变是胞内分支杆菌克拉霉素获得性耐药的重要原因。而Meier等^［16］也认为23s rRNA基因的肽转移酶区域可能是大环内酯类药物的作用靶位。通过对38例耐克拉霉素的鸟分支杆菌感染患者的NTM的23s rRNA基因分析，结果显示：74株耐药菌中全部存在点突变，而69株敏感菌则无一株出现基因突变。其中61％(23/38)为多碱基突变，而95％发生在2 058位点上腺嘌呤的改变。最近研究^［17］在20株克拉霉素耐药的龟和脓肿分支杆菌菌株中均存在23s rRNA基因突变，其中，38％发生在2 058位点上，62％发生在2 059位点上。由此可见，23s rRNA基因肽转移酶区域的基因突变，尤其是A-2 058位点突变在NTM对克拉霉素耐药中起着重要作用。

六、NTM与耐氟喹诺酮类

1994年，Revel等^［18］对喹诺酮耐药性耻垢分支杆菌GyrA基因的喹诺酮耐药性决定区(QRDR)进行序列分析，发现：低度耐药菌(MIC＜8 mg/ml)GyrA基因的QRDR存在C→T或A→G碱基置换导致丙氨酸83→缬氨酸或天冬氨酸87→甘氨酸的突变。高度耐药菌(MIC＞32 mg/ml)中存在缬氨酸83突变或缬氨酸83和甘氨酸87的共同突变。这有力地说明了在GyrA基因上QRDR的点突变是导致耻垢分支杆菌获得性耐药的重要因素。随后，Takiff等^［19］又克隆出一个新的耻垢分支杆菌喹诺酮耐药相关基因——LfrA基因，通过携带LfrA基因的一个多拷贝质粒介导，可获得低度对喹诺酮耐药，表明该基因的过度表达将介导耻垢分支杆菌对喹诺酮耐药。最近又发现一个ABC转运子基因(mtp1)在mRNA水平上的过度表达是导致耻垢分支杆菌氟喹诺酮耐药性的又一重要因素。可见，NTM对氟喹诺酮耐药性可能需要多基因突变的共同参与。