3.3.氯新生霉素比新生霉素對(duì)伯克霍爾德菌更有效，并且也增強(qiáng)多粘菌素B活性
鑒于新生霉素與PMB的協(xié)同作用，以及新生霉素對(duì)K56-2的低MIC，研究了另一種氨基香豆素氯新生霉素（圖2G）。氯新生霉素比新生霉素更有效；其對(duì)K56-2的MIC為1μg/mL。一個(gè)平行實(shí)驗(yàn)比較兩種氨基香豆素對(duì)30株BCC菌株組的MIC，也顯示氯新生霉素的MIC顯著低于新生霉素（表2）。氯新生霉素和PMB對(duì)K56-2的FICI為0.515，表明這些化合物具有相加效應(yīng)，并接近協(xié)同作用的臨界值。
| 物種/菌株 | 新生霉素+的FICI | ||
| PMB | 粘菌素 | 妥布霉素 | |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 K56-2 | 0.31 | 0.28 | 0.63 |
| 多重伯克霍爾德菌 C0514 | 0.28 | 0.5 | 0.63 |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 GIB-C1141144 | 0.5 | 0.56 | >1.0 |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 GRI-C1210932 | 0.31 | 0.38 | >1.0 |
表2：伯克霍爾德菌復(fù)合體（BCC）細(xì)菌中新生霉素和氯新生霉素最小抑制濃度（MIC）分布
| MIC (μg/mL) | BCC分離株 (n = 30) | |
| 新生霉素 | 氯新生霉素 | |
| 1 | 0 | 1 |
| 2 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 14 |
| 8 | 0 | 12 |
| 16 | 2 | 3 |
| 32 | 12 | 0 |
| 64 | 15 | 0 |
4.討論
對(duì)非發(fā)酵機(jī)會(huì)性革蘭氏陰性菌需要更有效的抗生素。雖然多粘菌素或其他AMPs代表一個(gè)優(yōu)秀選擇，但它們的高劑量以克服某些這些細(xì)菌物種的高水平耐藥性可能有問題，由于肽的毒性和在生物溶劑中的溶解度。多粘菌素與能增強(qiáng)其抗菌活性的協(xié)同分子組合提供了在較低劑量下更有效治療的機(jī)會(huì)，這將通過降低毒性給患者帶來顯著益處。在這項(xiàng)工作中，采用了一種篩選策略，使我們能夠檢測(cè)與PMB協(xié)同的化合物。在從海洋來源獲得的2686種化合物庫(kù)中找到了五種這樣的化合物。這種相對(duì)較高的成功比率提供了概念證明，即可以找到與AMPs協(xié)同的化合物，逆轉(zhuǎn)BCC細(xì)菌對(duì)這些最后手段抗生素的耐藥性。作為篩選抗生素協(xié)同作用的替代方案，開發(fā)針對(duì)BCC抗生素耐藥性特定途徑的抑制劑可能也是對(duì)抗BCC感染的有效策略。在該背景下，已努力開發(fā)新療法，特異性靶向脂多糖分子的兩個(gè)不同組分的合成途徑，兩者均與洋蔥伯克霍爾德菌AMP耐藥性相關(guān)。此外，最近的觀察指出抑制分泌分子的替代策略，這些分子將抗生素耐藥性傳遞給細(xì)菌群體中其他耐藥性較低的成員。
初始篩選鑒定的四種化合物（thielavin B、micacocidin B、IKD-8344和CL0231）需要進(jìn)一步測(cè)試才能對(duì)它們與PMB或其他化合物的協(xié)同作用做出堅(jiān)定結(jié)論。Thielavin B（圖2A）是一種前列腺素合成抑制劑，由真菌Thielavia terricola產(chǎn)生，也干擾糞腸球菌的肽聚糖合成。Micacocidin B（圖2B）是一種含銅化合物，由假單胞菌產(chǎn)生，對(duì)各種支原體有強(qiáng)效活性。IKD-8344（圖2C）是一種大環(huán)二內(nèi)酯，先前顯示具有細(xì)胞毒性和驅(qū)蟲活性。第四種化合物是一種新環(huán)肽，編碼為CL0231（圖2D）。
第五種化合物新生霉素（圖2F）是一種抑菌性氨基香豆素抗生素，結(jié)合DNA旋轉(zhuǎn)酶的B亞基（GyrB），阻斷ATPase活性，從而抑制DNA超螺旋。它對(duì)革蘭氏陽(yáng)性微生物有活性，對(duì)腸道革蘭氏陰性桿菌活性很小。2009年，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）阻止了新生霉素膠囊在市場(chǎng)銷售，由于不良反應(yīng)，包括相對(duì)常見的皮膚反應(yīng)、黃疸、肝衰竭和血液惡液質(zhì)，以及治療期間新生霉素耐藥葡萄球菌發(fā)展的擔(dān)憂和藥物相互作用的潛力。然而，新生霉素仍在獸醫(yī)中使用，作為雞和火雞的飼料添加劑（FDA聯(lián)邦法規(guī)21CFR558.415，2014年4月1日修訂）和局部用于治療泌乳牛的乳腺炎（由英國(guó)獸醫(yī)藥品管理局許可）。一種替代氨基香豆素氯新生霉素對(duì)BCC細(xì)菌的效力比新生霉素增加，并且也增強(qiáng)了PMB活性。氯新生霉素的更大效力可能是由于先前顯示的對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的DNA旋轉(zhuǎn)酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶IV蛋白更強(qiáng)的酶抑制結(jié)果。或者，新生霉素和氯新生霉素之間的差異可能由于其他氯新生霉素靶點(diǎn)，例如氯新生霉素可以抑制結(jié)核分枝桿菌的磷酸絲氨酸磷酸酶SerB2，而新生霉素不能。
低濃度新生霉素和氯新生霉素與PMB和粘菌素對(duì)BCC分離株的協(xié)同作用表明，這些組合可以考慮用于治療這些泛抗生素耐藥細(xì)菌。最近，Moore等人顯示新生霉素對(duì)20株對(duì)其他任何抗生素?zé)o反應(yīng)的洋蔥伯克霍爾德菌CF分離株表現(xiàn)出強(qiáng)效抗菌活性。在該研究中，30株銅綠假單胞菌CF分離株不受新生霉素影響。這些觀察與我們關(guān)于不同細(xì)菌物種對(duì)新生霉素敏感性的數(shù)據(jù)一致。安全問題導(dǎo)致人類使用新生霉素被撤回；然而，基于霧化溶液或干粉吸入器的新藥物遞送系統(tǒng)可以局部遞送增強(qiáng)濃度的氨基香豆素，控制全身毒性并治療BCC感染。我們進(jìn)一步建議它們與粘菌素組合使用，由于兩種抗生素類別對(duì)BCC細(xì)菌的協(xié)同效應(yīng)。這也將促進(jìn)使用每種抗生素的較低劑量，減少全身毒性。
此外，使用對(duì)BCC細(xì)菌具有增強(qiáng)效力的氨基香豆素衍生物，如氯新生霉素，將允許進(jìn)一步降低抗生素組合中的氨基香豆素濃度?？傊@項(xiàng)研究的結(jié)果，加上最近的支持證據(jù)，值得重新考慮新生霉素、氯新生霉素或其他氨基香豆素用于人類，與粘菌素通過新遞送系統(tǒng)組合使用，以控制多重耐藥BCC細(xì)菌的感染。文獻(xiàn)中有報(bào)道選擇性AMPs對(duì)伯克霍爾德菌屬活性增加，這些化合物與氨基香豆素的效力也值得探索。
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