中国产KPC酶“超级细菌”质粒结构及传播机制研究

携带质粒介导碳青霉烯酶的"超级细菌"不断出现和世界范围的流行给临床治疗带来了极大的威胁。在中国，危害最大的新"超级细菌"是产质粒介导碳青霉烯酶（KPC酶）的肠杆菌科细菌。自本课题组2007年首次在中国发现产KPC-2肺炎克雷伯菌以来，产KPC酶菌株的检出率在我国迅速升高，已波及10余个省市，出现广泛的流行趋势。前期研究发现我国肠杆菌科细菌携带的KPC基因编码在大小不同的质粒上，KPC基因周围结构序列明显不同于欧美国家。本研究将采用MLST、PFGE、质粒转化、质粒酶切及二代测序技术等方法对收集自我国不同地区的300株产KPC酶肠杆菌科细菌的菌株特性、编码KPC基因的质粒结构、遗传特性及KPC基因编码质粒转移和传播的机制进行系统研究，揭示产KPC酶肠杆菌科细菌在我国快速播散的原因，为控制该"超级细菌"的流行提供科学依据。

产KPC型碳青霉烯酶的肠杆菌科细菌已经在全球流行，给临床感染治疗带来了严重威胁。本课题完成了临床收集的278株产KPC酶肺炎克雷伯菌的脉冲场凝胶电泳（PFGE）和多位点序列分型（MLST），同时，还调查了这些产KPC酶菌株的磷霉素交叉耐药情况以及质粒介导磷霉素耐药基因的流行情况。发现产KPC酶菌株磷霉素耐药率显著高于同时期收集的产ESBLs耐药菌株。这些产KPC酶肺炎克雷伯菌菌株中共有94株携带质粒介导磷霉素耐药基因fosA3，并且fosA3阳性菌株往往为同源克隆。对一个全长23939bp的质粒pFOS18进行了全序列测定，发现blaKPC和fosA3基因虽然位于不同的转座环境中，但它们确实由一个质粒共同传播。本研究还探索了产KPC酶肺炎克雷伯菌的基因组测序流行病学追踪方法，共收集了12株院内爆发流行的碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌，利用它们基因组上单核苷酸多态性（SNP）的差异构建了进化关系树，将这些拥有同样PFGE谱型的爆发流行菌株细分成了三个主要进化分枝，分别代表了院内流行菌三种独立传播的不同途径。另外，本研究还探讨了产KPC酶肺炎克雷伯菌临床治疗的新方案。研究纳入临床51例产KPC酶肺炎克雷伯菌感染病人，治疗方案分为两组，一组26例病人采用头孢吡肟联合阿莫西林/克拉维酸的治疗方案，另一组25例病人采用基于替加环素为基础的治疗方案，在比较了病原菌清除率、病死率、抗菌药物花费等因素后，发现新治疗方案在病原菌清除率、病死率等预后情况与国际上推荐的替加环素相当，但抗菌药物花费大为降低。同时，体外联合药敏实验也表明，头孢吡肟联合阿莫西林/克拉维酸有明显的协同抗菌作用。研究结果为我国产KPC酶肺炎克雷伯菌感染病人提供了切实可行的治疗方案。