APP下载

1970 - 2015年白念珠菌耐药机制的文献计量分析

2016-09-09李德东管少兴单文治解放军总医院药品供应中心北京100853

中国药物应用与监测 2016年4期
关键词:外排念珠菌类药物

李德东,管少兴,胡 静,单文治,刘 屏,孙 艳(解放军总医院药品供应中心,北京 100853)

1970 - 2015年白念珠菌耐药机制的文献计量分析

李德东,管少兴,胡 静,单文治,刘 屏,孙 艳
(解放军总医院药品供应中心,北京 100853)

目的:利用文献计量学的方法对白念珠菌耐药机制的相关文献进行统计分析,增强人们对白念珠菌耐药机制的全面认识。方法:检索PubMed、Embase、SCI和CNKI数据库,对白念珠菌耐药机制的相关文献进行汇总,对纳入研究的文献年份分布、作者、语种、文献类型、药物类型、耐药机制分类等进行统计分析。结果:共纳入相关文献726篇,文献数量自20世纪90年代以来呈逐年递增趋势。从文献发表语种和作者来看,英文文献数量最多(466篇),同时中文文献近年来增长迅速(197篇),国内相关研究整体水平偏低但也不乏亮点。所纳入文献中研究涉及最多的药物是唑类药物(357篇),其中以氟康唑耐药机制相关的文献数量为最多(236篇)。关于耐药机制的研究主要集中在药物外排泵表达变化及药物作用靶酶结构变异或含量变化等方面。结论:唑类药物耐药仍是白念珠菌耐药研究领域的重点,其主要的耐药机制是药物外排泵的表达增加和药物作用靶酶结构变异或含量增加。

白念珠菌;耐药机制;文献研究;计量分析

白念珠菌(Candida albicans)是一种威胁人类健康与生命的重要条件致病真菌,随着广谱抗生素、免疫抑制剂等的大量使用,免疫缺陷患者的系统性真菌感染风险显著增加。目前治疗系统性白念珠菌感染的主要药物仍然以唑类药物为主,其中以氟康唑和伏立康唑的应用最为广泛,同时棘球白素类抗真菌药物如卡泊芬净等的临床使用率也开始逐渐增加[1]。随着临床上白念珠菌感染越来越普遍以及抗真菌药物的大量使用,白念珠菌的耐药现象已受到人们的关注,关于白念珠菌耐药机制的研究对临床防治真菌感染具有重要意义。

为了全面了解白念珠菌的耐药机制,寻找有效的临床治疗对策,本文从文献计量学的角度出发,全面统计分析了国内外主要数据库(PubMed、Embase、SCI、CNKI)中收录的关于白念珠菌耐药机制的文献,并对这些文献进行分析和归纳,以期为临床医生和科研工作者全面了解白念珠菌耐药机制的研究现状和发展趋势提供参考。

1 资料与方法

1.1纳入和排除标准

在PubMed、Embase、SCI(Web of ScienceTM核心合集)、中国知网(CNKI)四个数据库中,检索出全部有关白念珠菌耐药机制的文献:1)纳入白念珠菌耐药机制的体内外研究及综述报道,包括论著、综述、会议摘要、硕博论文等;2)排除与白念珠菌耐药机制无关的文献以及一些简讯、媒体报道、信件类等非专业领域文章。

1.2检索策略和方法

外文文献使用PubMed、Embase、SCI三个数据库进行主题词检索,具体的检索策略为:在PubMed中,以(Candida albicans [MeSH]) AND (Resistan* [Title/ Abstract] AND mechanism* [Title/Abstract])为检索式进行检索。在Embase中,以‘Candida albicans’/exp OR ‘Candidiasis’/exp AND resistan* AND mechanism*为检索式进行检索。在SCI库中,以主题:(Candida albicans OR C. albicans) AND 主题:(resistan* AND mechanism*)为检索式进行检索。中文文献使用中国知网(CNKI)进行主题词检索,检索词为:“白念珠菌”且“耐药机制”或者“白色念珠菌”且“耐药机制”或者“白假丝酵母菌”且“耐药机制”。时间跨度为1970年1月1日- 2015年12月31日。所得文献利用EndNote X7结合人工检查和纠错,删除重复的文献。利用Excel表建立评价数据库,录入数据后统计分析。

1.3评价内容

分析文献的年份分布、文献分类(论著、综述、会议摘要、硕博论文、书籍等)、语种、作者、发表刊物等,然后对文献进行进一步分析,包括将与白念珠菌耐药相关的药物和耐药机制进行总结和分类等。建立Excel数据评价库,录入数据后对文献内容和白念珠菌耐药机制做进一步分析。

2 结果

2.1各年份白念珠菌耐药机制相关文献发表的数量变化

四大数据库共检索出白念珠菌耐药机制相关文献4921篇,其中,PubMed检出504篇,Embase检出1872篇,SCI检出2198篇,CNKI检出347篇。去重整理后共纳入符合要求的文献726篇,其中非中文文献529篇,中文文献197篇。各年份关于白念珠菌耐药机制文献发表的数量变化见图1。

图1 白念珠菌耐药机制相关文献发表年份分布Fig 1 Year distribution of literature about the drug resistance mechanisms of C. albicans over time

2.2白念珠菌耐药机制相关文献发表作者、期刊、语言及引用频次

目前发表白念珠菌耐药机制相关文献数量最多的作者是Sanglard D,其发表文献数量(40篇)占全部文献的5.5%;其次依次为姜远英(29篇,4.0%),Prasad R(27篇,3.7%),Rogers PD(23篇,3.2%)和Morschhaeuser J(13篇,1.8%)。

就文献收录期刊而言,有207个国际期刊收载了有关白念珠菌耐药机制的文献,收录相关文献最多的期刊是《Antimicrobial Agents and Chemotherapy》,共70篇,占全部相关文献的12.8%;其次为《Mycoses》(27篇,5.0%),《Eukaryotic Cell》(16篇,3.0%),《Fems Yeast Research》(14篇,2.6%)和《Journal of Antimicrobial Chemotherapy》(11篇,2.1%)。有55个国内期刊收载了有关白念珠菌耐药机制的文献,收录最多的期刊是《中国真菌学杂志》,共14篇,占全部相关文献的7.1%;其次分别为《药学服务与研究》(5篇,2.5%),《中国微生态学杂志》、《皮肤病与性病》和《中国麻风皮肤病杂志》(各4篇,各占2.0%)。

由于英语是国际通用语言,所以在纳入的所有文献中有一半以上是英文文献,共466篇,占全部文献的64.2%;其次为中文文献(197篇,27.1%),日语文献(21篇,2.9%),法语文献(11篇,1.5%)。其他语言的文献还包括德语、土耳其语、波兰语、葡萄牙语、荷兰语等。

单篇被引频次最高的文献为1998年White TC等人发表的关于白念珠菌药物外排泵高表达和靶酶突变的文章(被引815次)[2]。其次依次为Chandra J等人在2001年发表的有关生物被膜和白念珠菌耐药性关系的文章(被引645次)[3];Ghannoum等人在1999年发表的有关抗真菌药物的耐药机制的综述(被引567次)[4];Sanglard D等人在1995年发表的有关白念珠菌耐药机制可能与ATP 结合蛋白(ATP-binding cassette,ABC)有关的文章(被引544次)和Rogers PD等人在2005年利用全基因表达谱分析白念珠菌耐药机制的文章(被引476次)[5-6]。

2.3白念珠菌耐药机制相关文献类型分析

529篇非中文文献中,关于白念珠菌耐药机制的研究性论著共381篇,占全部非中文文献的72.0%;其次分别为综述(125篇,23.6%)、会议摘要(17篇,3.2%)和相关书籍(6本,1.1%)。197篇中文文献中,关于白念珠菌耐药机制的研究性论著共51篇,占全部中文文献的25.9%;其次分别为综述(72篇,36.5%)、硕士博士论文(51篇,25.8%)、会议论文(15篇,7.6%)和相关书籍(8本,4.1%)。

2.4白念珠菌耐药机制文献所涉及的抗菌药物

研究白念珠菌耐药机制的文献所涉及的药物主要是唑类药物(357篇),其中以氟康唑耐药机制相关文献数量最多(236篇),此外也有一些文献专门研究了其他唑类药物如伊曲康唑(16篇)、伏立康唑(10篇)、咪康唑(9篇)和酮康唑(5篇)的耐药机制。在非唑类药物耐药机制相关文献中,以两性霉素B耐药机制相关文献最多(56篇),其次依次为棘球白素类药物(45篇)、氟胞嘧啶(17篇)、特比萘芬(15篇)等。此外,有30篇文献涉及到一些非常见的抗菌物质的耐药机制,如泊沙康唑、霉酚酸、氯己定、过氧化氢、浅蓝菌素、苯菌灵等。

2.5白念珠菌耐药机制分析

所纳入的文献一般都是从基因水平或者蛋白水平来分析白念珠菌的耐药机制。其中,关于白念珠菌药物外排泵相关文献最多(334篇),其中主要包括ABC家族药物外排泵编码基因CDR1(190篇)和CDR2(141篇),以及易化载体超家族(major facilitator superfamily,MFS)药物外排泵编码基因MDR1(167篇)等。关于靶酶结构相关文献主要集中于ERG11突变以及麦角甾醇生物合成通路发生改变等(334篇)。关于生物被膜形成相关文献有160篇,关于FKS1突变相关文献有21篇。另外有79篇文献探讨了白念珠菌耐药形成过程中所涉及到的信号通路,有70篇文献研究了转录因子在白念珠菌耐药性形成中发挥的作用。此外,还有117篇文献涉及到白念珠菌其他的一些耐药机制,比如热休克蛋白表达变化、脂筏结构改变、组蛋白表达变化等。

3 讨论

3.1检索范围与途径

PubMed、Embase及SCI是国际上收录时间长、范围广的三大综合性医学数据库;而CNKI是全球信息量最大、最具价值的中文数据库,他们各有侧重,综合起来可以反映全球文献研究的趋势。由于四个数据库存在着大量的重复现象,使用EndNote去重后结合人工删除重复、无关的文献才能够真实反映文献报道的数量。

3.2白念珠菌耐药机制发表年份

由图1可见,关于白念珠菌耐药机制的相关文献发表数量虽然稍有波动,但整体上呈逐年上升趋势。从外文文献来看,有关白念珠菌耐药机制的第一篇文献是1973年Hamilton-Miller JM发表在《Microbios》上的关于白念珠菌对多烯类药物耐药机制的文章[7];从1975年到1994年,文献发表数量增加不明显,但从1995年到2015年,相关文献发表数量呈上升的趋势,到2015年到达峰值。从国内发表文献来看,CNKI收录的第一篇关于白念珠菌耐药机制的文献是1997年王文莉等在《中华皮肤科杂志》发表的关于唑类药物靶酶编码序列突变的相关研究[8];国内发表的关于白念珠菌耐药机制的相关文献在2010年达到峰值,但之后文献数量又略有下降。从文献发表的年份变化来看,自1995年ImbertBernard C等学者提出白念珠菌的耐药可能与细胞壁有关以及Sanglard D等人在1996年提出白念珠菌的耐药机制可能与ABC家族外排泵编码基因CDR1突变有关之后,人们开始关注到该领域的研究,关于白念珠菌耐药机制的研究进入了飞速发展的时期,逐渐成为生物医学研究的热点,且新的耐药机制逐渐被发现。

3.3白念珠菌耐药机制相关文献类型、发表作者、期刊和语言

关于白念珠菌耐药机制的相关文献发表数量最多的前五位学者一共发表了122篇文章,占全部文献的16.8%,对于揭示白念珠菌的耐药机制作出了很大的贡献。其中Sanglard D团队首先研究了白念珠菌耐药性的产生与ABC药物外排泵家族以及靶酶羊毛甾醇14-α-去甲基化酶的编码基因ERG11突变的关系[9];姜远英教授作为国内该领域的知名教授,其研究小组深入研究了白念珠菌耐药性的产生与脂筏的关系,并以此为突破口广泛寻找能够逆转白念珠菌耐药性产生的新型抗真菌药物[10-11];Rogers PD等人分别从基因组学、蛋白质组学等角度对白念珠菌的耐药机制进行研究,提出转录因子对白念珠菌耐药性的产生具有重要影响[12-14]。从这些研究中我们可以看到随着白念珠菌耐药机制相关研究的深入,在该领域近年来的研究热点已逐步从传统的药物外排泵相关研究转向新机制的发现以及新型抗真菌药物的研发。

从白念珠菌耐药机制相关文献类型、期刊和语言分析,中文文献发表的数量还远低于英文文献,且很多都是类似的综述性文章,文章的整体质量不如非中文文献,这也在一定程度上反映出我国在该领域的研究整体水平偏低。但是,近些年来中文文献数量增加趋势明显,同时涌现出一批国内外知名学者。这也体现出我国在抗白念珠菌耐药领域取得的快速发展。

3.4对白念珠菌耐药的相关药物

从最终纳入的文献来看,目前研究最多的依然是白念珠菌对唑类药物尤其是对氟康唑的耐药机制。这与临床上唑类抗真菌药物应用最为广泛且临床耐药情况发生率最高有关[15-16]。同时我们关注到近年来对两性霉素B和棘球白素类药物如卡泊芬净等的相关耐药机制研究逐渐增加。虽然目前临床上关于这两种药物的耐药现象极为罕见,但是通过实验室构建耐药菌等方式研究白念珠菌对其的耐药机制可以有效预防临床耐药株的产生[17-18]。此外,我们还发现有一些文献专门研究了白念珠菌对特定刺激如氧化压力的耐受机制,这对我们更深入地研究白念珠菌的广泛耐药机制以及临床防治白念珠菌感染非常有益[19]。

3.5白念珠菌耐药机制研究现状

本研究结果显示,白念珠菌的耐药机制主要分为3类[20]:1)药物外排泵表达增加。药物外排泵主要包括ABC家族外排泵Cdr1p和Cdr2p,以及MFS家族外排泵Mdr1p,这些外排泵编码基因的高表达均能明显提高菌株对抗菌药物尤其是唑类药物的敏感性。2)靶酶结构变异或表达增加。羊毛甾醇14-α-去甲基化酶是唑类药物作用的靶酶,其编码基因是ERG11。ERG11的突变或者表达增加是白念珠菌对唑类药物产生耐药性的一个重要原因。FKS1编码棘球白素类抗真菌药的靶酶——β-1,3-葡聚糖合酶的一个重要亚基,其发生基因缺失或者突变可以明显提高白念珠菌对棘球白素类抗菌药的耐药性。3)生物被膜的形成。生物被膜是微生物为适应自然环境而产生的一种生命现象。成熟期的白念珠菌生物膜是一个在细胞外基质包裹下的由酵母态、菌丝态和假菌丝组成的致密的三维网状系统,具有广泛的空间不均一性。生物被膜内耐药基因高度表达同时细胞生长速率或代谢速率发生改变,甚至质膜组分也发生改变,这共同导致了菌株对各种抗真菌药物的高度耐受。此外,一些新的耐药机制开始逐渐被人们所发现,比如转录因子,尤其是锌簇转录因子的调控作用,钙调神经蛋白信号传导通路变化,热休克蛋白表达变化等。这一方面体现了随着科技的进步,人们开始更深入地了解和发现白念珠菌的耐药机制,另一方面,这也体现了真菌耐药性的产生是一个极其复杂的生物学过程,更为深入和细致的研究仍然是非常必要的。

综上,本文检索并分析了近40多年来关于白念珠菌耐药机制的文章,通过对这些文章的梳理和总结,我们探讨了该领域的重要发现和研究热点,同时指出了国内相关研究的亮点和不足。白念珠菌耐药现象是临床上治疗真菌感染失败的一个重要原因,对白念珠菌耐药机制更为深入的研究对于临床防治真菌感染具有重要的意义。

[1] Pfaller MA, Diekema DJ, Gibbs DL, et al. Results from the ARTEMIS DISK Global Antifungal Surveillance Study, 1997 to 2007: a 10.5-year analysis of susceptibilities of Candida Species to fluconazole and voriconazole as determined by CLSI standardized disk diffusion[J]. J Clin Microbiol, 2010, 48(4): 1366-1377.

[2] White TC, Marr KA, Bowden RA. Clinical, cellular, and molecular factors that contribute to antifungal drug resistance[J]. Clin Microbiol Rev, 1998, 11(2): 382-402.

[3] Chandra J, Kuhn DM, Mukherjee PK, et al. Biofilm formation by the fungal pathogen Candida albicans: development, architecture,and drug resistance[J]. J Bacteriol, 2001, 183(18): 5385-5394.

[4] Ghannoum MA, Rice LB. Antifungal agents: mode of action,mechanisms of resistance, and correlation of these mechanisms with bacterial resistance[J]. Clin Microbiol Rev, 1999, 12(4): 501-517.

[5] Sanglard D, Kuchler K, Ischer F, et al. Mechanisms of resistance to azole antifungal agents in Candida albicans isolates from AIDS patients involve specific multidrug transporters[J]. Antimicrob Agents Chemother, 1995, 39(11): 2378-2386.

[6] Rogers PD, Barker KS. Genome-wide expression profile analysis reveals coordinately regulated genes associated with stepwise acquisition of azole resistance in Candida albicans clinical isolates[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2003, 47(4): 1220-1227.

[7] Hamilton-Miller JM. Polyene-resistance in yeasts: a consideration of physiological and biochemical mechanisms[J]. Microbios,1973, 8(31): 209-213.

[8] 王文莉,李若瑜,王端礼,等.念珠菌对唑类药物耐药机理的探讨[J].中华皮肤科杂志,1997,30(5):306-309.

[9] Eddouzi J, Parker JE, Vale-Silva LA, et al. Molecular mechanisms of drug resistance in clinical Candida species isolated from Tunisian hospitals[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2013, 57(7): 3182-3193.

[10] 王彦,曹永兵,高平挥,等.膜转运蛋白与白念珠菌抗药[J].第二军医大学学报,2003,24(12):1359-1361.

[11] 许洪涛,唐若愚,屈莺歌,等. 转录因子RPN4对白念珠菌药物敏感性的研究[J].中国真菌学杂志,2015,10(2):75-79.

[12] Liu TT, Znaidi S, Barker KS, et al. Genome-wide expression and location analyses of the Candida albicans Tac1p regulon[J]. Eukaryot Cell, 2007, 6(11): 2122-2138.

[13] Vasicek EM, Berkow EL, Bruno VM, et al. Disruption of the transcriptional regulator Cas5 results in enhanced killing of Candida albicans by fluconazole[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2014, 58(11): 6807-6818.

[14] Hooshdaran MZ, Barker KS, Hilliard GM, et al. Proteomic analysis of azole resistance in Candida albicans clinical isolates[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2004, 48(7): 2733-2735.

[15] Tagliaferri E, Menichetti F. Treatment of invasive candidiasis: between guidelines and daily clinical practice[J]. Expert Rev Anti Infect Ther, 2015, 13(6): 685-689.

[16] Pfaller MA, Messer SA, Jones RN, et al. Antifungal susceptibilities of Candida, Cryptococcus neoformans and Aspergillus fumigatus from the Asia and Western Pacific region: data from the SENTRY antifungal surveillance program (2010 - 2012)[J]. J Antibiot (Tokyo), 2015, 68(9): 556-561.

[17] Perlin DS. Echinocandin resistance in Candida[J]. Clin Infect Dis, 2015, 61(Suppl 6): S612-S617.

[18] Kumar R, Shukla PK. Amphotericin B resistance leads to enhanced proteinase and phospholipase activity and reduced germ tube formation in Candida albicans[J]. Fungal Biol, 2010,114(2-3): 189-197.

[19] Deveau A, Piispanen AE, Jackson AA, et al. Farnesol induces hydrogen peroxide resistance in Candida albicans yeast by inhibiting the Ras-cyclic AMP signaling pathway[J]. Eukaryot cell, 2010, 9(4): 569-577.

[20] Sanguinetti M, Posteraro B, Lass-Flörl C. Antifungal drug resistance among Candida species: mechanisms and clinical impact[J]. Mycoses, 2015, 58(Suppl 2): 2-13.

Bibliometric analysis of the resistance mechanisms of Candida albicans from 1970 to 2015

LI De-dong, GUAN Shao-xing, HU Jing, SHAN Wen-zhi, LIU Ping, SUN Yan
(Department of Pharmaceutical Care, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

Objective: To investigate and analyze the literature of resistance mechanisms of Candida albicans by bibliometric methods, in order to improve the knowledge of resistance mechanism. Methods: All literature about the drug resistance mechanisms of C.albicans were collected in PubMed, Embase, SCI and CNKI databases. Statistical analysis was carried out on the publication date, authors, languages, types of literature, types of antifungals, drug resistance mechanisms of the included studies. Results: A total of 726 papers were collected from the four databases. The amount of literature has increased year by year since the 1990s. The amount of English literature was the most (466), while the number of Chinese literature increased rapidly in recent years (197). The overall level of Chinese related researches was low but there were some highlights. Azoles were the most studied antifungals (357), and fluconazole related papers had the largest number (236). Researches on the drug resistance mechanisms were mainly focused on the expression changes of drug efflux pumps and the structural variation or the content changes of the target enzyme. Conclusion: Azoles resistance is still the key point in the research field of drug resistance of C.albicans. The main drug resistance mechanisms of C.albicans are the upregulation of the expression of drug efflux pumps and the structural variation or the content increase of the target enzyme.

Candida albicans; Drug resistance mechanism; Bibliographic study; Bibliometric analysis

R978.1

A

1672 - 8157(2016)04 - 0243 - 05

国家自然科学基金项目(81573724;81501730)

孙艳,女,副主任药师,主要从事医院药学和抗感染药物临床应用研究。E-mail:301sunyan@sina.cn

李德东,男,主管药师,主要从事抗真菌药物筛选和真菌耐药机制研究。E-mail:lidedong2005@163.com

2016-01-22

2016-04-27)

猜你喜欢

外排念珠菌类药物
多重耐药铜绿假单胞菌RND外排泵基因调控研究进展
多粘菌素外排转运蛋白的研究进展
论少见念珠菌在口腔念珠菌感染病例中的分布及其致病性
广州地区生殖系统念珠菌病的菌型及其体外药敏结果分析
正电子类药物全自动核素分装仪的研究进展
研究他汀类药物联合中药治疗心血管疾病的临床实践
无菌部位的念珠菌属的分布特点及耐药性分析
卷柏素对唑类药物体外抗念株菌的增效作用
这类药物值得警惕
介导鸭疫里默氏杆菌耐药的外排泵系统