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抗生素研究所胡付品团队揭示肺炎克雷伯菌的耐药突变及药敏谱变化特征
 
  来源:胡付品 点击:9693  日期:[ 2022-06-11 ]
 

6月11日,复旦大学附属华山医院抗生素研究所胡付品研究员团队在国际著名杂志Lancet(《柳叶刀》,影响因子:79.321)在线发表了题为“The changing face of Klebsiella pneumoniae carbapenemase: in-vivo mutation in patient with chest infection(《肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶变脸:肺部感染患者体内突变》)”的研究成果。

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碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌是目前全球公共卫生的重大威胁。由于该耐药菌株往往对临床常用抗菌药物全部耐药,使临床的抗感染治疗面临无药可用困境,感染患者病死率高。“CHINET中国细菌耐药监测网(www.chinets.com)”历年监测结果显示,肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药率从2005年的3%快速上升至2021年的20%以上。新型b-内酰胺类抗生素/酶抑制剂复合制剂是治疗产KPC型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌所致感染的可选治疗药物之一,但肺炎克雷伯菌可在治疗过程中发生突变而导致治疗失败,是近年来临床面临的新挑战。

该研究描述一位52岁女性患者,因发烧10天伴意识障碍4天于华山医院就诊。患者有自身免疫性脑炎和尿路感染病史。体检发现患者身体状态欠佳,呼吸20/分,脉搏103/分,体温38.11,血氧饱和度95%,血压136/93mmHg。胸部CT显示双肺炎症,予以气管插管。实验室检查结果显示白细胞计数升高为14.20×109/L(正常值:4.5-11.0 ×109/L);中性粒细胞绝对值为13.83×109/L(正常值:1.8–7.5 ×109/L),占白细胞97.3%

对分离自患者痰液的细菌DNA测序结果发现,患者肺部感染由产KPC-2型碳青霉烯酶菌株所致。抗感染治疗过程如下:多黏菌素B联合头孢哌酮-舒巴坦钠治疗8天后,抗菌药物联合资料方案更改为替加环素联合磷霉素治疗2天,然后再次替换为头孢他啶-阿维巴坦复合制剂治疗21天。但在停用头孢他啶-阿维巴坦并采用磷霉素单药治疗3天,患者体温再次升高。进一步实验室检查显示白细胞计数为10.46×109/L,中性粒细胞绝对值为8.63 ×109/L(占白细胞82.4%)。再次从患者痰液中分离到碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌。对细菌DNA重新测序结果显示,编码碳青霉烯酶基因之一的—KPC-2基因型已经在体内通过7个氨基酸串联重复(262V-268N dup)和D179Y突变,从blaKPC-2进化为blaKPC-76。我们推测正是因为这种改变导致了治疗失败。

此外,抗微生物药物敏感性试验结果显示,肺炎克雷伯菌已经改变了自身的药敏谱:从最初经典的KPC-2型特征(图),即对头孢他啶-阿维巴坦和氨曲南-阿维巴坦复合制剂均敏感;3周后,药敏谱已转变为产新德里金属β-内酰胺酶肺炎克雷伯菌的特征,即对头孢他啶-阿维巴坦复合制剂耐药,但对氨曲南-阿维巴坦复合制剂敏感(图)。该患者随后接受头孢他啶-阿维巴坦联合阿米卡星治疗,后改用替加环素联合美罗培南治疗。患者症状得到改善,生命体征稳定,随后转移至康复机构接受进一步治疗。

在分子水平上,核苷酸缺失、突变、插入和串联重复是细菌对头孢他啶-阿维巴坦耐药最常见的机制。新的抗生素复合制剂,如碳青霉烯类的美罗培南和韦博巴坦(环状硼酸 β-内酰胺酶抑制剂),可被视为治疗携带KPC碳青霉烯酶新基因亚型菌株所致感染的补救治疗方案,尽管这些药物在许多国家尚未获批上市用于临床。

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. 肺炎克雷伯菌表型切换

(A) 肺炎克雷伯菌对氨曲南-阿维巴坦(抑菌圈直径28 mm)和头孢他啶-阿维巴坦(抑菌圈直径24 mm)复合制剂均敏感;(B) 肺炎克雷伯菌对氨曲南-阿维巴坦复合制剂敏感(抑菌圈直径24 mm),但对头孢他啶-阿维巴坦复合制剂耐药(抑菌圈直径15 mm)。CZA=头孢他啶-阿维巴坦,AZA=氨曲南-阿维巴坦。


复旦大学附属华山医院抗生素研究所申思权硕士和施清喻博士分别为该论文的第一和第二作者,胡付品研究员为论文的通讯作者。华山医院为第一作者单位。本研究获得国家自然科学基金资助(8217231132141002)

复旦大学附属华山医院抗生素研究所成立于1963年,是国家重点学科、国家临床重点专科、国家卫健委抗生素临床药理重点实验室、首批国家抗感染药临床研究基地、“CHINET中国细菌耐药监测网”和“上海市细菌真菌耐药监测网”的牵头单位。历任所长为戴自英、汪复、张婴元教授,现任所长王明贵教授。

该研究所的特色为基础研究与临床实践密切结合。在感染性疾病的诊断和治疗、抗感染药临床药理学和临床评价、细菌耐药监测和耐药机制及新抗菌药物体外药效学评价等研究方向处于国内领先地位,承担国家科技部973863项目,国家自然科学基金委重大、重点项目,科技部新药创制重大专项等科研项目,获得国家级、省部级科技奖30余项。

1995年起承办的全国感染性疾病及抗微生物化疗学术会议为本领域具重要影响力的会议。联合多学科专家,2020年创立中华医学会细菌感染与耐药防治分会,王明贵教授任首任主委,承办中华医学会全国细菌真菌感染学术会议。承办《中国感染与化疗杂志》(www.cjic.com.cn),在同类杂志中影响因子排名第一或第二名。牵头编写《抗菌药物临床应用指导原则》,为推进我国抗菌药物的合理应用起了重要作用。

 

文章来源:Siquan Shen, Qingyu Shi, Fupin Hu. The changing face of Klebsiella pneumoniae carbapenemase: in-vivo mutation in patient with chest infection. Lancet 2022; 399: 2226

文章链接:https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(22)01011-X/fulltext


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