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氯法齐明(clofazimine,CFZ)在抗结核治疗中发挥越来越重要的作用,其结构改造物吡法齐明(TBI-166)近年被成功合成,前期评价结果显示TBI-166较CFZ活性更强而不良反应更弱,有着良好的应用前景。目前,TBI-166已在国内进入Ⅰ期临床研究,需要更详细的体内外研究数据作为Ⅱ期临床研究的依据和参考。此外,关于TBI-166的作用机制和耐药机制的研究也尚未开展。本研究利用高通量全基因组DNA重测序技术及DIA蛋白质组学技术对CFZ和TBI-166的耐药机制和作用机制进行研究,并在小鼠结核病模型中对TBI-166联合用药及化疗方案中的应用进行了探索。第一部分,我们对CFZ和TBI-166的耐药机制进行了初步研究。通过对200株耐多药结核分枝杆菌临床分离株进行筛选,发现TBI-166对超过95%的耐多药结核分枝杆菌临床分离株均有较好的抑菌作用,且其活性较CFZ的体外活性更高而耐药率低于CFZ,但TBI-166可能容易出现高度耐药的现象,并且TBI-166 与 CFZ 和 BDQ 之间可能存在交叉耐药。通过对筛选获得的 13 株 CFZ 耐药菌株和9株TBI-166耐药菌株进行全基因组测序,并与CFZ和TBI-166敏感株和H37Rv标准株的序列进行比对分析,我们筛选获得了众多高频突变位点,其中Rv1319c、Rv1945基因突变以及Rv1453启动子区C-17T突变在耐药菌株中突变频率最高,而在敏感株和H37Rv标准株中未检测到,提示这些基因突变可能与CFZ耐药相关。同时,我们对Rv1453启动子区的C-17T突变做了生物信息学预测与扩大样本量的临床菌株验证,结果均支持这一突变与CFZ耐药相关的结论。此外,我们发现Rv0678突变在CFZ临床耐药分离株中的突变率较低;R0678突变可能与CFZ和TBI-166或BDQ的交叉耐药有关,但与TBI-166耐药没有直接相关性。第二部分,我们对CFZ和TBI-166的作用机制进行了探讨。通过对CFZ和TBI-166处理前后结核分枝杆菌内活性氧含量及过氧化氢酶活性的测定,发现两药作用于结核菌均可以引起菌体胞内活性氧的积累,TBI-166可能与CFZ有着相似的作用机制,通过活性氧来发挥抗结核作用。通过对CFZ和TBI-166处理前后结核菌蛋白表达的变化进行分析,发现CFZ和TBI-166作用于结核菌主要引起了菌体细胞的RNA合成代谢和信号转导的异常;细胞氧化磷酸化通路、p53信号转导通路以及差异蛋白RpoA、SDHA、SDhC、NuoL、Qor、FadB4在两药抗结核作用的发挥过程中可能有着重要作用。第三部分,我们对TBI-166的体内外药物相互作用进行了评价,并对含TBI-166 的联合给药方案进行了筛选。通过 TBI-166 与多种抗结核药物的体内外相互作用关系探讨发现TBI-166可以提高BDQ和PZA的抗结核活性,同时通过对含TBI-166的联合给药方案的筛选,我们确定了五种含TBI-166的强效化疗方案,其中TBI-166+BDQ+LZD方案疗效最好,推荐在TBI-166 IIb期临床试验中优先评估。本研究筛选获得了 5种含TBI-166的强效化疗方案,评估了 CFZ的耐药相关基因Rv0678在临床耐药株中的突变情况,验证了 CFZ通过活性氧发挥抗结核作用的假说,并筛选获得了可能与CFZ和TBI-166耐药机制相关的高频突变基因(位点)及与CFZ和TBI-166作用机制相关的高倍数差异表达蛋白,这些发现为两药作用机制和耐药机制的进一步研究提供了依据。