新型抗生素对碳青霉烯酶肠杆菌的敏感性研究:头孢地尔对NDM产生菌的低活性及其遗传特征

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:International Journal of Antimicrobial Agents 4.9

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  为解决碳青霉烯酶肠杆菌(CPE)耐药性威胁,瑞典公共卫生署团队开展全国性监测研究,评估头孢地尔(cefiderocol)、头孢他啶-阿维巴坦(ceftazidime-avibactam)等新型抗生素对286株CPE的敏感性。研究发现头孢地尔对NDM-5型大肠杆菌耐药率高达93%,揭示NDM亚型与耐药性显著相关,为临床用药和耐药监测提供关键数据。

  

在全球抗生素耐药危机日益严峻的背景下,碳青霉烯酶肠杆菌(CPE)已成为临床治疗的"噩梦"。这类"超级细菌"能水解碳青霉烯类抗生素——人类最后的抗菌防线,导致尿路感染、医院获得性肺炎和血流感染等难治性疾病。更令人担忧的是,随着国际旅行和医疗交流增加,携带NDM、KPC等耐药基因的高危菌株正在全球扩散。面对这一威胁,近年来医药界陆续推出头孢地尔(cefiderocol)等新型抗生素,但这些"新武器"的实际效果如何?是否存在未被发现的耐药机制?这些问题直接关系到临床治疗策略的制定。

瑞典公共卫生署的研究团队通过全国微生物监测项目,系统评估了2022年收集的286株CPE对新型抗生素的敏感性。研究发现头孢地尔对产NDM-5型碳青霉烯酶的大肠杆菌(E. coli)几乎完全失效(耐药率93%),而对OXA-48-like酶菌株保持58%敏感性。这一"冰火两重天"的结果颠覆了人们对头孢地尔广谱活性的认知,相关成果发表在《International Journal of Antimicrobial Agents》上。

研究采用三大关键技术:1)基于全国强制监测系统的菌株收集(涵盖161株E. coli和94株K. pneumoniae);2)EUCAST标准化的药敏试验(肉汤微量稀释法用于多数抗生素,头孢地尔采用纸片扩散法);3)全基因组测序(IonTorrent平台)结合生物信息学分析(SPAdes组装,BAKTA注释)。通过多中心验证实验排除了检测方法偏差的可能性。

结果部分揭示关键发现

3.1 细菌种类与来源
临床样本中56%为大肠杆菌,33%为肺炎克雷伯菌。69%菌株源自境外,乌克兰(37株)、西班牙(16株)为主要输入国,反映耐药菌跨境传播特征。

3.2 碳青霉烯酶与序列型
NDM(51%)和OXA-48-like(41%)为主导酶型。值得注意的是,ST167型大肠杆菌携带blaNDM-5
的比率高达43%,该克隆株与头孢地尔耐药显著相关。

3.3 抗生素敏感性
头孢他啶-阿维巴坦对OXA-48-like菌株效果优异(>95%敏感),而头孢地尔对NDM生产者表现堪忧:76株大肠杆菌中71株耐药,54株肺炎克雷伯菌中21株耐药。补充实验证实EUCAST纸片法结果可靠。

3.3.4 头孢地尔耐药机制
基因组分析发现blaNDM-5
与最高耐药水平相关,而铁载体受体基因(cirA, tonB等)的截断突变并非主要因素。NDM-1型菌株多处于技术不确定区(ATU),提示可能存在剂量依赖性耐药。

讨论与意义
该研究首次揭示NDM-5型大肠杆菌对头孢地尔普遍耐药的严峻现实,这对ESCMID(欧洲临床微生物与感染病学会)治疗指南提出挑战。与传统认知不同,号称"对所有碳青霉烯酶稳定"的头孢地尔,实际对MBL(金属β-内酰胺酶)生产者效果有限,特别是blaNDM-5
高拷贝菌株。

这一发现具有三重意义:1)临床治疗需根据碳青霉烯酶类型选择抗生素,NDM感染者应避免单用头孢地尔;2)监测中需区分NDM亚型,NDM-5可能作为头孢地尔耐药的分子标记;3)EUCAST与CLSI(美国临床实验室标准化协会)的判读标准差异(2mg/L vs 4mg/L)直接影响耐药率统计,呼吁国际 harmonization。

研究同时凸显微生物监测网络的价值。瑞典通过立法强制上报CPE,建立起覆盖全国的耐药地图,这种模式为其他国家提供了范本。随着ST167等高危克隆的扩散,持续监测新型抗生素耐药性、优化检测方法、探索联合用药策略,将是应对"后抗生素时代"的必由之路。

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