肺炎克雷伯菌β-内酰胺酶基因型研究

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目的研究天津医科大学总医院临床分离的肺炎克雷伯菌超广谱P-内酰胺酶(ESBLs)、质粒介导AmpC酶及碳青霉烯酶的基因型。方法收集天津医科大学总医院2008-2009年临床分离肺炎克雷伯菌814株,以CLSI推荐纸片确证试验检测其产ESBLs情况,以头孢西丁试验初筛产AmpC酶菌株,改良三维试验检测AmpC酶,应用改良Hodge试验、酶提取物三维试验和EDTA协同试验对肺炎克雷伯菌进行碳青霉烯酶筛选,提取质粒DNA作模板,采用聚合酶链反应(PCR)和DNA序列分析确定ESBLs、质粒介导AmpC酶及碳青霉烯酶的基因型。结果对头孢西丁耐药64株肺炎克雷伯菌进行ESBLs基因型检测,同时检测CTX、SHV、TEM三种基因型,结果显示三种基因型的检出率分别是CTX型ESBLs基因,阳性率为64.06%;SHV型p-内酰胺酶基因,阳性率为67.19%;TEM型β-内酰胺酶基因,阳性率为59.38%;同时携带2种以上基因,阳性率为68.73%。随机选取3株经PCR检测为CTX型、3株SHV型、1株TEM型扩增阳性产物进行DNA测序分析,结果显示3株肺炎克雷伯菌CTX型扩增产物均属CTX-M3型,经NCBI基因库查询和BLASTn比对,与源自大肠埃希菌菌株(登录号:FJ668787)相似性最高,为99%同源;2株肺炎克雷伯菌SHV型扩增产物可确定为SHV-11型,与源自肺炎克雷伯菌SHV-11(登录号:GU064390)相似性最高,为100%同源;1株肺炎克雷伯菌SHV型扩增产物可确定为SHV-1型,与源自肺炎克雷伯菌SHV-1(登录号:GQ407132)相似性最高,为99%同源;1株肺炎克雷伯菌TEM型扩增产物可确定为TEM-1型,与源自大肠埃希菌菌株TEM-1(登录号:FJ668751)相似性最高,为100%同源。对上述64株肺炎克雷伯菌进行改良三维试验检测产AmpC酶菌株,采用聚合酶链反应(PCR)同时检测blaDHA blaACT blaFOX三种基因型,随机挑取部分阳性菌株进行DNA测序分析检测质粒AmpC酶基因型别。结果显示:改良三维试验检出18株AmpC酶菌株,经PCR扩增18株菌均在405bp处出现阳性条带,随机选取1株经PCR检测为DHA型AmpC酶基因扩增阳性产物进行DNA测序分析,测序结果经NCBI基因库查询和BLASTn比对,发现肺炎克雷伯菌的DHA扩增产物与基因库blaDHA-1同源性为100%(登录号:AY635140),DNA测序分析显示扩增出的基因属于DHA-1型。应用改良Hodge试验、EDTA协同试验和酶提取物三维试验对814株肺炎克雷伯菌进行碳青霉烯酶筛选。聚合酶链反应(PCR)检测碳青霉烯酶基因,并对部分PCR扩增产物进行DNA测序分析。结果显示在我院共收集到3株对美罗培南耐药(纸片扩散法)的肺炎克雷伯菌,PCR同时检测blaKPC blaIMP blaVIM blaSME四种基因型,结果显示2株菌携带KPC型碳青霉烯酶基因,1株菌携带IMP型金属β-内酰胺酶基因。随机挑取1株经PCR检测为KPC型碳青霉烯酶基因扩增阳性产物进行DNA测序,序列分析发现肺炎克雷伯菌的KPC扩增产物与基因库blaKPC-2同源性为99%(登录号:EF062508),DNA测序分析显示扩增出的基因属于KPC-2型,同时对1株经PCR检测为IMP型碳青霉烯酶基因扩增阳性产物进行DNA测序,序列分析发现肺炎克雷伯菌的IMP扩增产物与基因库blaIMP-4同源性为99%(登录号:EU368858),DNA测序分析显示扩增出的基因属于IMP-4型。结论肺炎克雷伯菌耐药机制越来越复杂,并且呈多重耐药。产ESBLs酶和AmpC酶是肺炎克雷伯菌最主要的两种耐药机制,ESBLs基因分型以SHV型、CTX-M型为主,其次为TEM型,同时携带2种以上基因比率较高。AmpC基因分型全部为DHA型。对碳青霉烯类耐药的肺炎克雷伯菌比较少见,本研究在天津地区首次发现在肺炎克雷伯菌中KPC-2酶和IMP-4金属β-内酰胺酶,本研究为临床感染药物的选择和医院感染的控制提供了依据。
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