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快报 舒达吡啶(WX-081)对非结核分枝杆菌临床分离株的体外抗菌活性

日期:2025-07-07

  WX-081和Bdq对5株NTM标准菌株的最低杀菌浓度(MBC)均>32×MIC。WX-081或Bdq与5株参考菌株的MBC/MIC比值远高于4,表明两种药物对脓肿分枝杆菌■★★★、偶然分枝杆菌■■★◆◆■、胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌和堪萨斯分枝杆菌均具有抑菌活性(表3)。

  使用CCK-8细胞增殖和细胞毒性检测试剂盒检测不同浓度的Bdq和WX-081的细胞毒性。使用Multiskan Go酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司)测定450 nm下的吸光度值(Abs)。

  图1 Bdq和WX-081对4种最流行的NTM菌种的MIC分布◆■★◆★◆。A:脓肿分枝杆菌的Bdq MIC分布,B:脓肿分枝杆菌的WX-081 MIC分布■◆。C◆■◆:堪萨斯分枝杆菌的Bdq MIC分布,D◆◆■★◆:堪萨斯分枝杆菌的WX-081的MIC分布■★★◆。E◆★◆◆★:鸟分枝杆菌的Bdq MIC分布◆★■★◆■,F:鸟分枝杆菌的WX-081 MIC分布■■。G:胞内分枝杆菌的Bdq MIC分布,H:胞内分枝杆菌的WX-081的MIC分布。浅灰色的点表示当MIC值变化时应变的累积频率。条形图表示与MIC值对应的频数◆■。

  使用人单核细胞白血病细胞系(THP-1细胞)检测Bdq和WX-081的毒性,将细胞接种到96孔板中,用100 nM 丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)诱导分化为巨噬细胞。48 h后,细胞清洗一次,在含有10%胎牛血清(RPMI完全培养基)的新鲜RPMI培养基中培养。分别加入药物浓度1~16 μg/ml,再孵育24 h和48 h。

  通信作者及单位◆★◆:初乃惠和黄海荣★◆★★■■:北京胸科医院结核一科/北京胸科医院国家结核病临床实验室

  作者:朱芮、尚园园、陈素婷、肖华、任汝彦、王芬■★◆★、薛毅、李磊、李永国◆★、初乃惠■◆★、黄海荣

  注◆★◆:除非特别声明,本公众号刊登的所有文章不代表《中国防痨杂志》期刊社观点。

  图2 A:Bdq和WX-081对脓肿分枝杆菌MIC值之间的相关性◆■★■。B★◆■★■:Bdq和WX-081对堪萨斯分枝杆菌MIC值之间的相关性。C:Bdq和WX-081对鸟分枝杆菌MIC值之间的相关性■◆◆■。D:Bdq和WX-081对胞内分枝杆菌MIC值之间的相关性

  WX-081对不同NTM具有较强的抗菌活性★■★◆◆,细胞毒性低★◆■◆★◆,因此可能被认为是一种有应用潜力的NTM病治疗候选药物。

  根据MIC值的分布曲线确定ECOFF值◆◆■★,ECOFF值定义为单峰MIC分布中抑制95%的临床菌株生长所对应的药物浓度★■。

  4种最常见的NTM菌种对Bdq和WX-081的MIC分布如图1所示。临床分离株对Bdq和WX-081的敏感性与标准菌株一致,即对绝大多数SGM分离株均具有较强的抑菌活性■★■★◆★。对脓肿分枝杆菌也有类似的活性,但其MIC值相对高于SGM。

  在与抗生素孵育3 d或7 d后◆★■★,通过CFU计数法测定96孔板中5株NTM参考菌株的MBC。根据CLSI指南,MBC由最终接种量的99.9%杀死量来测定◆◆■。Bdq和WX-081的浓度范围均为1×MIC~128×MIC■★★■。RGM孵育3 d★★,SGM孵育7~10 d■◆★■■◆。每孔100 μl的培养等分放置在含或不含5%OADC的CAMHB上进行培养。RGM在7~10 d或SGM在28 d后计数CFU★■◆◆■★。根据CLSI指南,MBC被定义为CFU中最低的有效药物浓度,至少比初始CFU低3 log10。当MBC/MIC比值>4时,抗生素被认为具有杀菌活性;否则,具备抑菌活性。

  第一作者及单位■◆■■■★:朱芮、尚园园和陈素婷:北京胸科医院结核一科/北京胸科医院国家结核病临床实验室

  Bdq和WX-081两种药物均溶解于二甲亚砜中。无菌条件下,制备8 mg/ml药物储液■◆■■。微量肉汤稀释法按照临床和实验室标准研究所(CLSI)指南进行★■★。SGM采用富含5%OADC的MH培养基◆◆★■★★,RGM采用不含OADC的MH培养基■★。微量肉汤稀释倍数为2倍■★◆■★◆,Bdq和WX-081的浓度范围为0.0039~2.0μg/ml。将每株菌株制备成浊度为0.5麦氏的菌液,按照1★◆★■:200的比例将菌液接种到微孔板中。然后★◆◆,在37 °C下孵育3 d(RGM)或7~10 d(SGM)★★◆◆★◆。每孔加入含有20μl alamarBlue和50 μl 5%吐温80的混合溶液,在37 °C下孵育24 h◆★■◆,然后进行结果判读■◆■,MIC值被定义为颜色从蓝色到粉红色变化的抗生素最低药物浓度◆◆。

  对北京胸科医院(中国北京)生物样本库中保存的50株分枝杆菌标准株进行检测,其中有26株快生长分枝杆菌(rapidly growing mycobacterium★◆◆■,RGM)和24株慢生长分枝杆菌(slowly growing mycobacterium,SGM)。这些标准菌株的种的组成见表1、2。通过在含对硝基苯甲酸培养基上的生长试验和16S rRNA■★、hsp65、rpoB、16-23S rRNA转录间隔区的序列比对,将132株NTM临床分离株鉴定到菌种或亚种水平◆★■■■★。包括40株脓肿分枝杆菌、29株胞内分枝杆菌◆■★★■、21株鸟分枝杆菌和42株堪萨斯分枝杆菌。

  WX-081对不同NTM具有较强的抗菌活性,细胞毒性低,因此可能被认为是一种有应用潜力的NTM病治疗候选药物。

  药物孵育24 h后,16 μg/ml时THP-1细胞活力>75%★◆◆,8 μg/ml 时THP-1细胞活力超过90%■★◆,4 μg/ml时浓度达100%■★◆◆■。16 μg/ml 药物孵育48 h时,细胞活力下降至75%以下,8 μg/ml 药物孵育48 h时,细胞活力达到75%以上。然而◆■◆★,与药物孵育48 h后,仅在1 μg/ml 时细胞活力达到100%。虽然WX-081的细胞活力低于Bdq,但Bdq与WX-081之间的差异无统计学意义(图3)。

  二★■◆★■★、Bdq和WX-081抑制不同NTM临床分离株生长的MIC分布和流行病学临界值

  全球非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria,NTM)病例的迅速增加使NTM病成为一个严重的公共卫生问题。在高流行地区,NTM分离数可占分枝杆菌分离总数的30%~50%★★■。目前已有超过200个NTM菌种或亚种被报道。较为常见的NTM肺病通常是由鸟分枝杆菌复合体(Mycobacterium aviumcomplex◆◆■,MAC)、堪萨斯分枝杆菌和脓肿分枝杆菌感染引起。因为不同的NTM菌种对大多数抗生素的自然耐药性,NTM病的治疗通常具有挑战性■■★◆★。因此,开发高活性的抗NTM药物是建立有效治疗方案的基础。某些用于耐多药结核病(multidrug-resistant tuberculosis◆■★,MDR-TB)治疗的新药也可能对NTM具有很强的抗菌活性。贝达喹啉(Bedaquiline◆■◆,Bdq)是一种被推荐用于耐药结核病治疗的新型抗生素,它可通过抑制ATP合成来靶向结核分枝杆菌■◆。2019年,世界卫生组织(World Health Organization ■★★◆★■,WHO)将Bdq列为MDR-TB标准治疗方案的核心药物■◆■◆★。Bdq在体外和体内对MDR-TB均表现出很强的抗菌活性,在体外对多种NTM表现出较强的活性。但Bdq的使用可能引起某些严重的药物不良反应◆■■★★,如不明原因的死亡和QT间期延长■■◆★★。一项对1303例患者进行的meta分析显示◆★■★,在临床使用中,QT间期延长的发生率为10.6%,有0.9%的患者因QT间期延长而停止服用Bdq。舒达吡啶(WX-081)是一种新的抗结核候选药物,它在Bdq的结构基础上进行了优化。基于动物模型的体外和体内试验的研究表明■■,与Bdq相比◆■★★■,WX-081对结核病具有相当的疗效,但具有较低的心脏毒性和更有利的药代动力学特性。因此★■◆,WX-081被认为是一种很有前途的抗结核候选药物,目前正在中国进行二期临床试验研究。为了更好地了解WX-081对NTM的抗菌活性,我们对最常见的几种NTM临床分离株进行了体外抑制和细胞内杀菌活性的评估◆★◆,并分析了其细胞毒性。旨在阐明WX-081对临床常见的NTM分离菌株的抗菌性◆■★■,评估其用于NTM病治疗的潜力◆◆★◆★。