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blaNDM-1 blaKPC-2 共存的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的流行病学和分子特征

 

Authors Rong F, Liu Z, Yang P, Wu F, Sun Y, Sun X, Zhou J

Received 3 December 2022

Accepted for publication 1 April 2023

Published 17 April 2023 Volume 2023:16 Pages 2247—2258

DOI https://doi.org/10.2147/IDR.S400138

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Editor who approved publication: Prof. Dr. Héctor M. Mora-Montes

目的:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌 (CRKP) 已在全球范围内出现并蔓延。它通常会造成严重的威胁,使临床上的治疗方案复杂化。然而,治疗选择是有限的。本实验主要研究 NDM-1 和 KPC-2 耐药基因共存的肺炎克雷伯菌临床分离株的流行情况和基因特征,从分子水平提高认识,为 CRKP 的防控及临床抗菌药物的使用提供科学依据和理论支撑。
方法:查阅感染患者的临床资料,对性别、年龄、住院科室、住院时间、标本类型、基础疾病、临床诊断、转归、以及标本采集前的侵入性操作和抗生素暴露情况进行分析;采用微量肉汤稀释法对实验菌株进行临床常见抗菌药物的敏感性检测;采用多重聚合酶链式反应(PCR)检测 CRKP 菌株携带的耐药基因表型,并对 NDMKPC 型耐药基因进行质粒接合转移实验;采用 illumina 基因测序对 18 NDM-1 KPC-2 碳青霉烯酶共存的 CRKP 菌株进行 ST 表型、荚膜血清型、耐药基因和毒力基因携带情况等生物信息学分析。
结果:标本采集前,51 例患者有抗生素暴露史,以 β-内酰胺酶抑制剂类、头孢菌素类和碳青霉烯类为主;45 例(83.3%)患者进行过侵入性操作。有实验菌株对环丙沙星、美罗培南、庆大霉素和替加环素 4 种抗生素的耐药率均为 100%,对多西环素、氯霉素和氨曲南的耐药率达 95%以上,但对多粘菌素 仍具有较高的敏感性。90.0%54/60)菌株携带 KPC-2 基因,30.0%18/60)携带 NDM-1 基因;质粒接合转移实验结果表明,仅携带 KPC-2 型的 CRKP 菌株质粒转移成功率较低,而在 18 KPC-2 NDM-1 型碳青霉烯酶基因共存的 CRKP 菌株中,有 16 株接合转移实验结果呈阳性。illumina 基因测序结果表明,18 株 NDM-1 KPC-2 碳青霉烯酶共存的 CRKP 菌株属于 ST11 表型且荚膜血清型均为 KL64,可分为两个进化分支。此外,这些菌株均携带 pLVPK 样质粒,具有超强毒力潜力。
ST11-KL64 CRKP 菌株是该院院内感染的主要威胁,迫切需要开发新的策略来监测、诊断和治疗这种高风险的 CRKP 克隆。体外药敏实验结果表明其对多粘菌素E较敏感,此抗生素目前可作为 ST11-KL64 CRKP 菌株感染可供选择的治疗药物。
Keywords: Klebsiella pneumoniae , carbapenem resistance, illumina sequencing, blaKPC-2blaNDM-1