墨西哥耐黏菌素肺炎克雷伯菌复合体的耐药机制与分子流行病学研究

本研究针对墨西哥临床分离的耐黏菌素肺炎克雷伯菌复合体（ColR-KpSC），通过微生物学、基因组学及分子生物学技术，系统解析了其耐药机制与传播特征。研究发现，3.25%的菌株对黏菌素耐药，其中98%为肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae），主要耐药机制为mgrB基因失活（IS插入或突变），并首次发现与猪源大肠杆菌共有的mcr-1质粒传播。此外，78%菌株携带NDM-1碳青霉烯酶，且存在高毒力与多重耐药共存现象。该研究为墨西哥耐药菌防控提供了关键数据，凸显了黏菌素耐药与碳青霉烯酶共存的临床危机。

　　

耐药菌的“末日武器”失效危机：墨西哥肺炎克雷伯菌的黏菌素耐药之谜

在全球抗生素耐药危机中，黏菌素（colistin）被誉为对抗碳青霉烯耐药肠杆菌科（CRE）的“最后防线”。然而，这一防线正在被迅速侵蚀。肺炎克雷伯菌复合体（KpSC）作为医院感染的主要病原体，其碳青霉烯耐药株（CR-Kp）的流行已使黏菌素使用量激增，进而加速了黏菌素耐药（ColR）菌株的进化。墨西哥作为NDM-1碳青霉烯酶的高发区，其ColR-KpSC的流行特征与机制尚未明确，而这一问题因COVID-19疫情期间CR-Kp暴发而愈发严峻。

为破解这一难题，墨西哥国家公共卫生研究所联合多家医院的研究团队，对2016–2021年间1539株KpSC临床分离株展开多中心研究。通过全基因组测序（WGS）、脉冲场凝胶电泳（PFGE）和基因互补实验等技术，揭示了墨西哥ColR-KpSC的分子流行病学特征与耐药机制谱。研究成果发表于《Journal of Global Antimicrobial Resistance》，为这一区域性公共卫生威胁提供了首个系统性解决方案。

关键技术方法
研究团队采用快速多黏菌素NP试验筛选耐药株，通过微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）。全基因组测序结合Kleborate工具分析耐药基因与毒力因子，Roary构建核心基因组系统发育树。通过PCR和Sanger测序验证插入序列（IS）介导的mgrB失活，并利用低拷贝质粒pBBR1MCS进行基因互补实验。样本来源于墨西哥17家医疗中心的临床分离株，包括肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）和 quasipneumoniae亚种。

研究结果

3.1 耐黏菌素KpSC临床分离株的广泛共耐药性
在1539株KpSC中，50株（3.25%）对黏菌素耐药（MIC 4–128 μg/mL），其中49株为K. pneumoniae，1株为K. quasipneumoniae。这些菌株对多数抗生素呈现交叉耐药，仅磷霉素（44.5%敏感）和阿米卡星（39.5%敏感）保留部分活性。值得注意的是，78%菌株携带NDM-1碳青霉烯酶，80%对头孢他啶-阿维巴坦（CAZ/AVI）耐药，凸显治疗选择极度受限。

3.2 分子流行病学与基因组特征
系统发育分析显示34株菌聚集于3个克隆群：ST1876（2021年单中心暴发）、CC307（跨医院传播）和ST392（6种耐药机制共存）。84%菌株产CTX-M-15超广谱β-内酰胺酶（ESBL），两株KL2血清型菌株同时携带高毒力标志物（aerobactin和rmpADC），呈现“超毒-超耐药”双重表型。

3.3 黏菌素耐药的多机制共存
50%耐药株通过mgrB失活介导耐药，包括IS插入（如IS₅
、IS_Kpn26
）、启动子破坏及C28R错义突变。首次发现IS_Ecp1
-bla_CTX-M-15
复合转座子插入mgrB的罕见机制。两株ST307菌携带与猪源大肠杆菌同源的mcr-1质粒（IncHI2/IncN型），证实动物-人源传播链。此外，IS₅
插入crrA-crrC间隔区形成杂合启动子，导致crrC过表达（qPCR验证），为新型调控机制提供证据。

结论与意义
该研究首次绘制了墨西哥ColR-KpSC的完整耐药图谱，揭示三大关键发现：

1. NDM-1与黏菌素耐药共进化：78% ColR-KpSC携带NDM-1，导致碳青霉烯类与新型β-内酰胺酶抑制剂联合药物失效，迫使临床依赖黏菌素，形成恶性循环。
2. 动物源mcr-1质粒入侵临床株：mcr-1质粒与猪源大肠杆菌的高度同源性，证实墨西哥存在人畜共患传播链，需启动“One Health”联防。
3. 高毒力与耐药性融合风险：KL2血清型菌株同时携带rmpADC和NDM-1，提示经典耐药克隆与高毒力株的基因交流可能催生更致命病原体。

这项研究为拉丁美洲耐药菌防控提供了范式：在碳青霉烯酶高流行区，黏菌素耐药监测需与毒力基因筛查并重，而磷霉素与氨基糖苷类的敏感性数据为临床提供替代方案。更重要的是，mcr-1质粒的跨物种传播证据，将推动墨西哥制定更严格的农业抗生素管理政策。随着黏菌素“最后防线”地位的动摇，该研究为开发新型抗耐药菌策略按下紧迫的倒计时键。