临床前耐药性框架揭示了在研抗生素的毒力风险

root 提交于 周三, 07/22/2026 - 18:47
多种新型抗生素以多重耐药病原体为靶标,然而,对耐药性的评估仍主要基于药物敏感性,因此耐药性对细菌致病性的影响仍知之甚少。在此,我们构建了一个整合耐药性进化、基因组监测和宿主—病原体表型分析的框架,以根据耐药潜力及其致病后果对抗生素进行分类。将该框架应用于肺炎克雷伯菌后,我们鉴定出在毒力升高风险方面相关且功能上不同的抗生素候选物。耐药性进化可通过具有临床相关性的突变迅速提高毒力,而这一过程并非由对致病性的直接选择所驱动。尽管遗传途径各不相同,耐药性最终均趋同于细胞包膜重构。单一耐药突变即可增强上皮黏附、细胞内定植、巨噬细胞免疫逃逸以及小鼠感染模型中的组织持续存在,使肺炎克雷伯菌转变为侵袭性更强、细胞毒性更高的病原体。风险谱分析显示,耐药性与致病性之间存在部分脱耦,某些低耐药性抗生素仍可产生高毒力菌群。这些发现确立了耐药性驱动毒力增强这一此前被低估的转化医学风险,并呼吁在耐药性监测和抗生素临床前开发中纳入宿主—病原体相互作用。

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一种临床前耐药性框架揭示在研抗生素的毒力风险

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doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739514

Petra Szili 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Petra Szili 的 ORCID 记录

Marton Simon Czikkely 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Marton Simon Czikkely 的 ORCID 记录

Zoltan Farkas 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zoltan Farkas 的 ORCID 记录

Lejla Daruka 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Lejla Daruka 的 ORCID 记录

Blanka Toldi 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Blanka Toldi 的 ORCID 记录

Eszter Kurko 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Eszter Kurko 的 ORCID 记录

Andras Zoltan Vonyo 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Milan Csernyak 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Regina Kaman 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Elvin Maharramov 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Elvin Maharramov 的 ORCID 记录

Andreea Daraba 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Andreea Daraba 的 ORCID 记录

Barbara Benedek 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Gergely Imre 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Gergely Imre 的 ORCID 记录

Ildiko Ilona Lantos 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Ildiko Ilona Lantos 的 ORCID 记录

Lena Meszaros 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Aron Somogyi 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Aron Somogyi 的 ORCID 记录

Dora Erzsebet Nagy 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Zsolt Ferenc Nagy 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Gabor Grezal 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Gabor Grezal 的 ORCID 记录

Eszter Ari 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Eszter Ari 的 ORCID 记录

Norbert Kada 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Balazs Papp 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Balazs Papp 的 ORCID 记录

Zsolt Csenki-Bakos 3 匈牙利农业与生命科学大学,水产养殖与环境安全研究所,环境毒理学系,匈牙利格德勒; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zsolt Csenki-Bakos 的 ORCID 记录

Edit Kaszab 4 匈牙利农业与生命科学大学,水产养殖与环境安全研究所,环境安全系,匈牙利格德勒; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Edit Kaszab 的 ORCID 记录

Balazs Kriszt 4 匈牙利农业与生命科学大学,水产养殖与环境安全研究所,环境安全系,匈牙利格德勒; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Balazs Kriszt 的 ORCID 记录

Istvan Szabo 3 匈牙利农业与生命科学大学,水产养殖与环境安全研究所,环境毒理学系,匈牙利格德勒; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Istvan Szabo 的 ORCID 记录

Gabor Balogh 5 生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Gabor Balogh 的 ORCID 记录

Maria Peter 5 生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Maria Peter 的 ORCID 记录

Imre Gombos 5 生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Imre Gombos 的 ORCID 记录

Ana-Maria Pilbat 5 生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Zsolt Torok 5 生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zsolt Torok 的 ORCID 记录

Zsofia Varga 6 遗传学研究所,HUN-REN 生物研究中心,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zsofia Varga 的 ORCID 记录

Zsolt Czimmerer 6 遗传学研究所,HUN-REN 生物研究中心,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zsolt Czimmerer 的 ORCID 记录

Balint Csorgo 7 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心塞格德,匈牙利塞格德 H-6726; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Balint Csorgo 的 ORCID 记录

Dora Adamecz 8 塞格德大学,生物技术与微生物学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Dora Adamecz 的 ORCID 记录

Csaba Gergo Papp 8 塞格德大学,生物技术与微生物学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Csaba Gergo Papp 的 ORCID 记录

Zora Szilovics 8 塞格德大学,生物技术与微生物学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Zora Szilovics 的 ORCID 记录

Eva Veres 8 塞格德大学,生物技术与微生物学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Eva Veres 的 ORCID 记录

Attila Gacser 8 塞格德大学,生物技术与微生物学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Attila Gacser 的 ORCID 记录

Tamara Madacsy 9 塞格德大学,HAS-USZ Momentum 上皮细胞信号传导与分泌研究组,医学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Tamara Madacsy 的 ORCID 记录

Jozsef Maleth 9 塞格德大学,HAS-USZ Momentum 上皮细胞信号传导与分泌研究组,医学系,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Ferhan Ayaydin 10 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),功能细胞生物学与免疫学高级核心平台,塞格德大学,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Attila Farkas 10 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),功能细胞生物学与免疫学高级核心平台,塞格德大学,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Attila Farkas 的 ORCID 记录

Roland Tengolics 11 代谢组学实验室,核心设施,HUN-REN 生物研究中心,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Roland Tengolics 的 ORCID 记录

Balint Kintses 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Valentin Varga 12 HUN-REN BRC 诱变与致癌研究组,遗传学研究所,HUN-REN 生物研究中心,匈牙利塞格德 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Valentin Varga 的 ORCID 记录

Lajos Haracska 12 HUN-REN BRC 诱变与致癌研究组,遗传学研究所,HUN-REN 生物研究中心,匈牙利塞格德 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者

Szilvia Juhasz 2 匈牙利分子医学卓越中心(HCEMM),癌症微生物组核心研究组,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Szilvia Juhasz 的 ORCID 记录

Csaba Pal 1 合成与系统生物学单元,生物化学研究所,HUN-REN 生物研究中心,Temesvari krt. 62,6726,匈牙利塞格德; 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本网站上搜索该作者 Csaba Pal 的 ORCID 记录

通讯作者: cpal{at}brc.hu

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摘要

多种新型抗生素以多重耐药病原体为靶标,然而,对耐药性的评估仍主要基于药物敏感性,因此细菌致病性的后果仍知之甚少。在此,我们开发了一个整合耐药性进化、基因组监测和宿主-病原体表型分析的框架,用于根据耐药潜力及其致病后果对抗生素进行分类。将该框架应用于肺炎克雷伯菌后,我们识别出若干在功能上彼此不同、且与毒力升高风险相关的候选抗生素。耐药性进化通过具有临床相关性的突变迅速提高了毒力,而这一过程并非直接针对致病性进行选择。尽管遗传路径各不相同,耐药性却趋同于细胞包被重构。单个耐药突变即可增强上皮黏附、细胞内定殖、巨噬细胞免疫逃逸以及小鼠感染模型中的组织持续存在,使肺炎克雷伯菌转变为一种侵袭性更强、细胞毒性更高的病原体。风险谱分析表明,耐药性与致病性之间存在部分解耦,即某些低耐药性抗生素也会产生高毒力群体。这些发现确立了耐药性驱动毒力这一此前被低估的转化医学风险,并呼吁将宿主-病原体相互作用纳入耐药性监测和抗生素临床前开发之中。

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该预印本的。 保留所有权利。未经许可不得转载使用。

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Petra Szili, Marton Simon Czikkely, Zoltan Farkas, Lejla Daruka, Blanka Toldi, Eszter Kurko, Andras Zoltan Vonyo, Milan Csernyak, Regina Kaman, Elvin Maharramov, Andreea Daraba, Barbara Benedek, Gergely Imre, Ildiko Ilona Lantos, Lena Meszaros, Aron Somogyi, Dora Erzsebet Nagy, Zsolt Ferenc Nagy, Gabor Grezal, Eszter Ari, Norbert Kada, Balazs Papp, Zsolt Csenki-Bakos, Edit Kaszab, Balazs Kriszt, Istvan Szabo, Gabor Balogh, Maria Peter, Imre Gombos, Ana-Maria Pilbat, Zsolt Torok, Zsofia Varga, Zsolt Czimmerer, Balint Csorgo, Dora Adamecz, Csaba Gergo Papp, Zora Szilovics, Eva Veres, Attila Gacser, Tamara Madacsy, Jozsef Maleth, Ferhan Ayaydin, Attila Farkas, Roland Tengolics, Balint Kintses, Valentin Varga, Lajos Haracska, Szilvia Juhasz, Csaba Pal

bioRxiv 2026.07.20.739514; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739514

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Petra Szili, Marton Simon Czikkely, Zoltan Farkas, Lejla Daruka, Blanka Toldi, Eszter Kurko, Andras Zoltan Vonyo, Milan Csernyak, Regina Kaman, Elvin Maharramov, Andreea Daraba, Barbara Benedek, Gergely Imre, Ildiko Ilona Lantos, Lena Meszaros, Aron Somogyi, Dora Erzsebet Nagy, Zsolt Ferenc Nagy, Gabor Grezal, Eszter Ari, Norbert Kada, Balazs Papp, Zsolt Csenki-Bakos, Edit Kaszab, Balazs Kriszt, Istvan Szabo, Gabor Balogh, Maria Peter, Imre Gombos, Ana-Maria Pilbat, Zsolt Torok, Zsofia Varga, Zsolt Czimmerer, Balint Csorgo, Dora Adamecz, Csaba Gergo Papp, Zora Szilovics, Eva Veres, Attila Gacser, Tamara Madacsy, Jozsef Maleth, Ferhan Ayaydin, Attila Farkas, Roland Tengolics, Balint Kintses, Valentin Varga, Lajos Haracska, Szilvia Juhasz, Csaba Pal

bioRxiv 2026.07.20.739514; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739514


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