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本文报道了首例西班牙产 KPC-8 肺炎克雷伯菌(KPC-8-Kp)感染病例,患者未用头孢他啶 / 阿维巴坦治疗却感染。研究发现该菌对多种药物耐药,仅部分新型抗菌药物有效。监测和控制新变种传播迫在眉睫。
引言
头孢他啶 / 阿维巴坦对多重耐药菌有活性,但产碳青霉烯酶和头孢他啶 / 阿维巴坦耐药的 KPC-8-Kp 引起的原发性感染逐渐出现。本研究对一例患者感染的 KPC-8-Kp 进行研究,分析其进化、基因组变化和表型特征,并对比 KPC-8、KPC-3 和 KPC-31。
从 2018 年 6 月至 2019 年 9 月,从一名 35 岁男性患者分离出 4 株 KPC-Kp(S1-S4)。在分离出 S1 和 S2 前,患者未使用头孢他啶 / 阿维巴坦,S3 和 S4 分离前,患者接受过该药物治疗。对这些菌株进行抗菌药物敏感性测试和全基因组测序,还将 KPC-8 与 KPC-3、KPC-31 在不同外膜通透性背景下克隆分析。
研究结果
- 菌株特征:所有菌株属于序列型 ST512 等,都携带 blaKPC-8基因,ompK35 和 ompK37 孔蛋白基因有提前终止密码子,S1 和 S2 的 ompK36 基因有 p.134insGD 突变。S1 的 IncF 质粒携带多种耐药基因,S4 的该质粒有大片段缺失,导致部分基因丢失。
- 抗菌药物敏感性:S1 和 S4 对多种 β- 内酰胺类药物耐药,对头孢他啶 / 阿维巴坦(CZA)耐药,但对美罗培南 / 瓦博巴坦(MVB)、亚胺培南 / 瑞来巴坦(I/R)和头孢地尔(FDC)敏感。重组大肠杆菌表达 KPC-8、KPC-3 和 KPC-31 的菌株,药敏结果显示 KPC-8 与 KPC-31 对 CZA 耐药机制不同,KPC-8 不降低碳青霉烯酶活性。
- 群体分析和时间杀菌试验:群体分析显示部分菌株在 CZA 不同浓度下细菌数量有变化,时间杀菌试验表明菌株在高于 MIC 浓度下仍能生长,存在不同耐药亚群,但测序未发现相关基因突变。
- 新抗菌药物活性:美罗培南 / 瓦博巴坦对产 KPC-8 菌株 MIC 值低,亚胺培南 / 瑞来巴坦也有活性,头孢地尔对所有菌株敏感,但 KPC-8 和 KPC-31 产生的转化体 MIC 值高于 KPC-3 表达菌株。
研究结论
本研究揭示了头孢他啶 / 阿维巴坦耐药的 KPC 变种可在无药物选择压力下引发感染,给治疗带来挑战。针对 KPC-8 感染,目前仅有头孢地尔、美罗培南 / 瓦博巴坦和亚胺培南 / 瑞来巴坦等少数治疗选择,因此监测和控制新变种传播至关重要。