结核分枝杆菌embB基因突变的生物学效应研究

明确结核分枝杆菌耐药产生机制对控制耐药结核病的流行和疫苗研发非常重要。目前多数一线抗结核药物的作用机制已非常明确，但乙胺丁醇（ethambutol, EMB）的耐药相关突变embB306却被发现存在于对EMB敏感但对其它抗结核药物耐药的菌株中。为了进一步明确embB基因和306位点突变的生物学作用，本项目拟通过构建embB基因缺失菌株，明确该基因与结核分枝杆菌耐药性产生之间的关系；通过将embB306突变转化入敏感株中，明确embB306各种突变形式与EMB耐药水平之间的关系；通过将embB306野生型或突变型转化入EMB高水平耐药株（同时对利福平或异烟肼耐药）中，明确菌株遗传背景（即是否对其它药物耐药）在embB306突变导致EMB耐药过程中的作用；通过观察embB306野生型或突变型菌株在含药培养基上的竞争生长情况，明确embB306突变与INH或RIF耐药以及耐多药形成的关系。

明确结核分枝杆菌耐药产生机制对控制耐药结核病的流行和新药研发非常重要。目前多数一线抗结核药物的作用机制已非常明确，但乙胺丁醇（ethambutol, EMB）的耐药相关突变embB306却被发现存在于对EMB敏感株中，且与多种抗结核药物耐药相关。为了进一步明确embB306位点突变的生物学作用，本项目通过对209株MTB临床分离株的分子特点研究，发现耐多药的EMB敏感株中embB306突变的频率明显升高（P=1.45e-006），提示耐多药是EMB敏感株中发生embB306突变的相关因素之一；同时对北京基因型背景在此过程中可能的作用进行分析后未发现显著差异，但在北京基因型的EMB敏感菌株中表现出embB306突变率增高的趋势。此外，结合目前国内外最新的研究现状，我们提出了一个新的假说：embB306突变是EMB产生高水平耐药的必要条件，但同时还需要联合其它耐药分子机制才能达到高水平耐药。课题组将通过对EMB耐药水平不同的MTB临床分离株进行一线抗结核药物耐药表型和耐药相关基因突变检测，寻找可能与embB306位点共同作用导致EMB高水平耐药的联合作用分子机制；并通过功能研究进行证实，目前此项工作正在进行中，后续成果将会陆续上传国自然基金委。