據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計，全球抗菌藥物約50%用于養(yǎng)殖業(yè)，我國是全世界動物抗菌藥物生產(chǎn)和使用量最多的國家之一。而解決細(xì)菌耐藥性問題尤其是畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的細(xì)菌耐藥性問題已成為世界性難題。

記者從科技部中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心(以下簡稱農(nóng)村中心)獲悉，國家重點研發(fā)計劃“畜禽重大疫病防控與高效安全養(yǎng)殖綜合技術(shù)研發(fā)”重點專項項目“畜禽病原耐藥性的產(chǎn)生、傳播與防控技術(shù)及應(yīng)用”取得重大突破，項目發(fā)現(xiàn)了可轉(zhuǎn)移的耐藥機(jī)制，為后續(xù)成果奠定了基礎(chǔ)，并且支撐了禁抗政策出臺;創(chuàng)制的泰地羅新、博普堿等4個國家二類新獸藥，實現(xiàn)了我國自主研發(fā)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品，并出口國際的目標(biāo);開發(fā)的蛋雞細(xì)菌病系統(tǒng)防控與安全蛋品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)近3年為相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)了56.59億元的銷售額增長。

同時，項目推動了我國養(yǎng)殖業(yè)禁用多黏菌素政策的實施，跟蹤研究發(fā)現(xiàn)我國動物和人群中的多黏菌素耐藥性顯著下降。

細(xì)菌耐藥性復(fù)雜多變

抗菌藥物是保障動物健康養(yǎng)殖，滿足人類對動物源性食品需求的關(guān)鍵，然而長期不合理的使用會造成細(xì)菌對這些藥物產(chǎn)生抵抗而使藥物失效，即人們所說的細(xì)菌耐藥性。畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為耐藥細(xì)菌的儲庫，并存在傳播給人類的巨大風(fēng)險。2017年，農(nóng)業(yè)部(現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部)頒布了《全國遏制動物源細(xì)菌耐藥行動計劃(2017—2020年)》;2021年4月15日起即將施行的《中華人民共和國生物安全法》也將應(yīng)對微生物耐藥威脅提升到國家生物安全的戰(zhàn)略高度。

早在1945年諾貝爾頒獎典禮上，青霉素發(fā)現(xiàn)者亞歷山大·弗萊明便向眾人發(fā)出警告“青霉素將來很可能會由于細(xì)菌耐藥而變得無效”。正是細(xì)菌這種復(fù)雜多變的特性讓科研人員難以完全掌握它們逃避藥物壓力的進(jìn)化規(guī)律，更難以簡單抓住它們的“命脈”，設(shè)計“一勞永逸”的藥物。

“細(xì)菌是一個十分狡猾的病原。”“畜禽藥物的代謝轉(zhuǎn)歸和耐藥性形成機(jī)制研究”項目負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院教授汪洋解釋，盡管它是單細(xì)胞生物、結(jié)構(gòu)很簡單，但是它的進(jìn)化速度特別快，適應(yīng)外界壓力(如抗菌藥物)的能力特別強(qiáng)，比如許多藥物在上市之初即有相應(yīng)的耐藥細(xì)菌產(chǎn)生，隨著抗菌藥物的大量使用，耐藥率也隨之越來越高，以致于藥物研發(fā)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的速度。

“因而本項目的難點在于如何更全面地認(rèn)知細(xì)菌在產(chǎn)生和傳播耐藥性方面的規(guī)律，以便在此基礎(chǔ)上設(shè)計更好的藥物或者提出有效的控制策略。”汪洋說。

“畜禽病原耐藥性的產(chǎn)生、傳播與防控技術(shù)及應(yīng)用”項目延續(xù)了之前中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院院長沈建忠教授主持的973項目計劃“畜禽重要病原菌抗生素耐藥性形成、傳播與控制的基礎(chǔ)研究”，響應(yīng)國家重大戰(zhàn)略需求持續(xù)性開展耐藥性基礎(chǔ)研究，分別設(shè)置了“畜禽藥物的代謝轉(zhuǎn)歸和耐藥性形成機(jī)制研究”以及“畜禽重要病原耐藥性監(jiān)測與控制技術(shù)研究”兩個耐藥性相關(guān)項目。

“首先我們想通過這個項目發(fā)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)中有哪些耐藥細(xì)菌;其次了解這些來自動物的耐藥細(xì)菌為什么會出現(xiàn)，是怎么傳播的，會不會傳播給人類，有什么危害等問題。通過深入理解耐藥細(xì)菌本身的特性，找到可以遏制它們發(fā)生發(fā)展的手段和途徑;繼而開發(fā)或制定可以防控它們產(chǎn)生和擴(kuò)散的技術(shù)或策略，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)科學(xué)合理用藥，最終達(dá)到提升畜禽養(yǎng)殖效益、降低環(huán)境污染及保障動物和人類健康的目的。”汪洋表示。

在新機(jī)制、傳播、控制方面取得突破

令人振奮的是，該項目目前已取得了一系列重大突破。

在耐藥新機(jī)制方面，繼2015年首次揭示了可轉(zhuǎn)移多黏菌素耐藥基因mcr-1后，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊又先后發(fā)現(xiàn)可轉(zhuǎn)移替加環(huán)素高水平耐藥基因tet(X3)、tet(X4)，打破了原先認(rèn)為替加環(huán)素耐藥性不可轉(zhuǎn)移的認(rèn)知，也警示了這一臨床重要藥物的使用風(fēng)險。

在細(xì)菌耐藥性傳播方面，沈建忠團(tuán)隊揭示了mcr-1陽性大腸桿菌在健康人群腸道內(nèi)的高流行率與動物源性食品攝入的強(qiáng)相關(guān)性，豐富了該耐藥菌傳播的途徑，提示水產(chǎn)養(yǎng)殖及水產(chǎn)食品在傳播多黏菌素耐藥性方面需要更多的關(guān)注。同時“畜禽重要病原耐藥性監(jiān)測與控制技術(shù)研究”項目負(fù)責(zé)人、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉雅紅團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)短暫的豬場環(huán)境暴露會導(dǎo)致潛在動物病原菌和抗生素耐藥基因在人腸道內(nèi)的富集，揭示了生活環(huán)境的短暫變化重新塑造了人類腸道菌群及其耐藥性特征。

在細(xì)菌耐藥性控制方面，沈建忠團(tuán)隊證實了多黏菌素停止用作養(yǎng)殖業(yè)抗菌促生長劑后，動物和人群中多黏菌素耐藥性顯著下降，表明了多黏菌素限用政策的成效顯著。

此外，劉雅紅團(tuán)隊創(chuàng)制的泰地羅新、博普堿等4個國家二類新獸藥，實現(xiàn)了我國自主研發(fā)產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品，并出口國際的目標(biāo)。

記者獲悉，項目執(zhí)行期間團(tuán)隊共獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎及四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎各一項。其中王紅寧團(tuán)隊針對蛋雞細(xì)菌病防控這一世界性難題，創(chuàng)新了蛋雞細(xì)菌病防控理論、突破了養(yǎng)殖過程中控制規(guī)模化雞場生物和非生物媒介傳播病原菌的系統(tǒng)技術(shù)以及安全蛋品生產(chǎn)系列關(guān)鍵技術(shù)，將細(xì)菌病從給雞投藥防控轉(zhuǎn)變?yōu)閷ι锖头巧锩浇榉揽兀苿痈嗥髽I(yè)實現(xiàn)蛋雞規(guī)模化養(yǎng)殖產(chǎn)蛋期不用抗生素防控細(xì)菌病，通過提升蛋雞細(xì)菌病防控的技術(shù)水平, 在實現(xiàn)減抗目標(biāo)的同時保障了蛋雞養(yǎng)殖健康和蛋品安全。“蛋雞細(xì)菌病防控系統(tǒng)創(chuàng)新與安全蛋品生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”目前已在14個省31家蛋雞養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用，近3年新增銷售額56.59億元，新增純利潤13.11億元，產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

最終將實現(xiàn)動物、環(huán)境與人的共同健康

對于上述成就，汪洋認(rèn)為，團(tuán)隊合作是項目取得突破的關(guān)鍵。通過明確研究目標(biāo)，針對各團(tuán)隊特點進(jìn)行合理分工，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊間的協(xié)作共享，重視團(tuán)隊行動的執(zhí)行力，打造出一個高效運(yùn)轉(zhuǎn)的項目執(zhí)行團(tuán)隊，是工作取得事半功倍成效的關(guān)鍵。

“作為一名80后，我很幸運(yùn)能夠承擔(dān)重點研發(fā)計劃項目負(fù)責(zé)人這一使命,這離不開國家對耐藥性問題的重視和支持,離不開前輩們的鼎力支持、同輩們的相互協(xié)助以及后輩們的刻苦努力。”汪洋說。

“未來，基于‘同一健康’理念，我們將圍繞動物、環(huán)境與人共同健康這一目標(biāo)，繼續(xù)在耐藥性產(chǎn)生、傳播與防控3個方面對目前面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行攻關(guān)。”汪洋說。

在耐藥性產(chǎn)生方面，團(tuán)隊將重點解析畜禽病原罕見耐藥表型的成因，闡明耐藥蛋白的結(jié)構(gòu)與功能，挖掘抗耐藥病原新靶點;在耐藥性傳播方面，闡明抗菌藥等風(fēng)險因子對重要耐藥病原與基因的共篩選和共傳播機(jī)制，揭示畜禽源耐藥病原與基因跨宿主、跨介質(zhì)的傳播規(guī)律及其向食品、環(huán)境、人群傳播的風(fēng)險。

“在此基礎(chǔ)上，篩選可抑制耐藥蛋白功能及抗菌增效作用的先導(dǎo)化合物和抗耐藥病原的新型抗生素前體物，制定可切斷耐藥病原/基因傳播擴(kuò)散的養(yǎng)殖場綜合防控策略;另外，為響應(yīng)國家禁抗減抗政策，我們還將大力研發(fā)替抗技術(shù)及產(chǎn)品，從而實現(xiàn)遏制病原耐藥性蔓延這一最終目標(biāo)。”汪洋透露。

關(guān)鍵詞： 細(xì)菌耐藥性