全球范围内产KPC-33铜绿假单胞菌的碳青霉烯和头孢他啶-阿维巴坦耐药性进化与分子流行病学研究

本研究针对临床治疗中头孢他啶-阿维巴坦(CZA)耐药性日益严峻的问题，揭示了碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌(CRPA)通过blaKPC-2突变产生blaKPC-33的进化路径。研究人员通过全基因组测序和分子实验证实，ST463型CRPA在CZA药物压力下发生D179Y突变，导致CZA耐药性增强而碳青霉烯敏感性回升的"跷跷板效应"。该发现为临床监测CZA耐药突变和优化抗生素使用策略提供了关键依据。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁，其中碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌(CRPA)因其多重耐药特性被世界卫生组织列为重点防控病原体。头孢他啶-阿维巴坦(CZA)作为治疗CRPA感染的最后防线之一，其有效性正受到KPC酶变异的挑战。浙江省人民医院等机构的研究团队在《npj Antimicrobials and Resistance》发表的研究，首次系统揭示了bla_KPC-33在CRPA中的进化机制和全球传播特征。

研究团队采用全基因组测序(WGS)分析临床分离株，通过质粒接合实验验证耐药基因转移能力，结合生长曲线测定评估细菌适应性代价。从1例86岁患者的连续分离株中，捕捉到bla_KPC-2→bla_KPC-33→bla_KPC-2的动态演变过程，并收集中国多家医院的KPC-33阳性菌株进行分子流行病学分析。

【临床耐药性发展】
通过追踪患者治疗过程中分离的3株CRPA（SRPA2863/KPC-2→SRPA0656/KPC-33→SRPA3703/KPC-2），发现CZA治疗26天后出现的KPC-33菌株CZA MIC值从1μg/mL升至>128μg/mL，而碳青霉烯MIC值从>128μg/mL降至32μg/mL，呈现典型"跷跷板效应"。SNP分析证实3株菌高度同源（4-8个SNP差异），均属ST463型。

【KPC-33阳性菌株特征】
5株临床分离株均对β-内酰胺类、喹诺酮类耐药，但对阿米卡星和多粘菌素敏感。WGS显示bla_KPC-33位于两类可接合质粒上：I型（与pZYPA01同源）和II型（IncP-2型）。接合实验证实这些质粒可使受体菌CZA MIC升高64->128倍。

【bla_KPC-33遗传环境】
所有菌株的bla_KPC-33均位于Tn4401样转座子Tn6296中，核心结构为ISKpn27-bla_KPC-33-DISKpn6-korC-klcA。I型质粒中IS26介导的基因重排形成多拷贝耐药单元，II型质粒则存在Tn1403-Tn6296-IS6100复合结构。

【生长适应性】
携带bla_KPC-33的菌株在对数生长期生长速率比KPC-2菌株快5.7-5.8%，倍增时间缩短3.4-10.7%，这可能解释了其在临床环境中的竞争优势。

【全球分子流行病学】
分析714株KPC阳性CRPA显示，中国(63.02%)和美国(17.29%)是主要流行区。ST463型占中国分离株的45.66%，且仅在中国检出，所有ST463菌株均携带bla_KPC-2或其变体。

该研究首次阐明bla_KPC-33在CRPA中的进化轨迹：CZA药物压力驱动bla_KPC-2发生D179Y突变，通过Tn4401转座子和可移动质粒在不同克隆间传播。特别值得警惕的是，ST463型CRPA作为中国优势流行株，兼具高毒力和快速适应性的特点，其携带的KPC变体可能进一步限制临床治疗选择。研究建议对接受CZA治疗的KPC-2阳性CRPA患者进行定期耐药监测，并考虑联合用药策略以延缓耐药性发展。这些发现为理解细菌耐药进化机制和制定防控策略提供了重要科学依据。