面對不斷增長的抗生素耐藥性，2017年，世界衛(wèi)生組織公布了未來診斷產(chǎn)品抗菌藥物研發(fā)中需要密切關(guān)注的12種AMR（耐藥）病原菌清單，列在關(guān)鍵級別的均為碳青霉烯耐藥的革蘭氏陰性菌。
研究表明，在2007年到2016年的十年間，引起血流感染的病原菌中，排在首位的是大腸埃希菌，第二位是肺炎克雷伯菌。據(jù)CRE network（中國CRE的疾病負(fù)擔(dān)和病死率研究）數(shù)據(jù)顯示，在國內(nèi)1萬個出院患者中，CRE（碳青霉烯耐藥腸桿菌）的總發(fā)生率為4.0人，不同地區(qū)CRE的發(fā)生率存在差異（江蘇為14.97人、青海0.34人），83%的患者存在基礎(chǔ)疾病，而下呼吸道感染是最主要的感染類型，CRE的死亡率約為33.5%，其中血流感染病死率達(dá)43.1%。
2011年到2019年，在28個城市84個中心的5704例CRE菌株中，肺炎克雷伯菌（CRKP）對碳青霉烯耐藥的比例在逐漸上升，到2019年幾乎達(dá)到80%，位居其次的大腸埃希菌僅占10%左右。
CRE血流感染危險因素分析
肺炎克雷伯菌對各類抗菌藥物的藥敏情況也存在較大差異，其中，碳青霉烯類耐藥的比例較高，喹諾酮類藥物、頭孢西丁、頭孢他啶、頭孢曲松還有酶抑制劑藥物等敏感性均不高。
從粘菌素治療結(jié)局（腸桿菌目）來看，對照粘菌素其他藥物組（包括粘菌素加美洛培南、酶抑制劑的一些藥物）病死率相對較高。所以，從臨床的治療結(jié)局來看，體外敏感性比較好，體內(nèi)效果、30天病死率以及臨床的結(jié)局較差。
在對mcr-1基因的原始祖先、傳播的時間以及進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)研究后，數(shù)據(jù)顯示，K64和K47相同的血清型聚為了一個cluster（集群），同時攜帶很多毒力基因，這提醒我們關(guān)注肺炎克雷伯菌出現(xiàn)高毒和高耐藥性。
重建產(chǎn)KPC的ST11型CRKP的院內(nèi)傳播軌跡
CRKP的菌株里帶兩種不同的酶：KPC和NDM，酶抑制劑阿維巴坦對KPC酶有效，但對金屬酶NDM無效。雙產(chǎn)酶CRKP對美羅培南等多種抗生素耐藥水平高，雙產(chǎn)酶菌株的適應(yīng)性沒有降低，穩(wěn)定性較高且可以共存。
雙產(chǎn)酶的菌株是如何獲得的？研究發(fā)現(xiàn)，NDM質(zhì)粒相對較小，速度譜較廣，而KPC質(zhì)粒比較大。進(jìn)一步對公共數(shù)據(jù)庫的一些菌株進(jìn)行生信分析發(fā)現(xiàn)，雙陽菌株的進(jìn)化軌跡是先獲得KPC再獲得NDM，而NDM可以在不同的菌種中進(jìn)行穿梭。
耐藥質(zhì)粒和毒力質(zhì)粒雜交后變成一個質(zhì)粒。質(zhì)粒分成了三個區(qū)，兩個跟毒力有關(guān)的區(qū)耐藥。質(zhì)粒通過IS介導(dǎo)轉(zhuǎn)座機(jī)制形成，提高了宿主菌的莢膜產(chǎn)量和毒力水平。
中日友好醫(yī)院的一項研究顯示，在對KPC的治療過程中，四位患者用了頭孢他啶/阿維巴坦之后發(fā)生四個位點突變，分別突變?yōu)镵PC-51、KPC-52和KPC-33等。頭孢他啶/阿維巴坦的MIC（最低抑菌濃度）升得很高，達(dá)到2048。發(fā)生突變的同時，對美洛培南和亞胺培南的敏感性稍微降低。一個KPC的菌株對阿維巴坦耐藥之后，可能發(fā)生適應(yīng)性的變化，對碳青霉烯的敏感性會提高。KPC的高表達(dá)量和拷貝數(shù)的增加可以導(dǎo)致頭孢他啶/阿維巴坦耐藥。
CRE Network系統(tǒng)的研究了1158株CRE藥敏結(jié)果，總體而言，特定菌株的藥敏呈現(xiàn)結(jié)果存在明顯差異：頭孢他啶/阿維巴坦的敏感性為66.7%；肺炎克雷伯菌主要以KPC為主，敏感性為81.3%；大腸埃希菌以NDM為主，敏感性比較差，為32%；陰溝腸桿菌以NDM型為主，頭孢他啶/阿維巴坦敏感性非常差，僅為19.4%；替加環(huán)素敏感性在90%～98%左右，粘菌素體外表現(xiàn)理想，敏感性達(dá)到91%～95%；陰溝腸桿菌稍差；氨曲南+阿維巴坦敏感性非常理想，達(dá)到98.3%～100%。本組數(shù)據(jù)對于臨床醫(yī)生經(jīng)驗性地選擇抗菌藥物具有指導(dǎo)作用。
tmexCD-toprJ基因簇的發(fā)現(xiàn)和起源
在臨床菌株中也會有特殊情況，通過質(zhì)粒外排泵的進(jìn)化機(jī)制發(fā)現(xiàn)外排系統(tǒng)來自綠膿桿菌等染色體，其傳播性明顯增加。外排系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的譜型和轉(zhuǎn)移機(jī)制是tmexCD-toprJ的發(fā)現(xiàn)和起源。截取tmexCD-toprJ上下游各20k片段尋找核心基因SNPs突變，利用貝葉斯模型聯(lián)合生物鐘構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，發(fā)現(xiàn)它是由氣單胞菌或者假單胞菌傳給肺炎克雷伯菌，大概發(fā)生時間在2000年到2010年，基因素的形成在1991年左右。
CRE庫出現(xiàn)替加環(huán)素不敏感，產(chǎn)生IMP-4、K2-ST65、CR-hvKP，在肺炎克雷伯菌中表現(xiàn)非常復(fù)雜，伴隨著高毒高耐藥。替加環(huán)素耐藥是質(zhì)粒介導(dǎo)，粘菌素耐藥也是質(zhì)粒介導(dǎo)。IMP-4、K2-ST65引起了嚴(yán)重的致死性感染，其中一株替加環(huán)素不敏感是由TetR/AcrR家族轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子移碼突變造成。
K2-ST65都是NDM/KPC的，那么IMP-4從哪來呢？此前日本曾經(jīng)進(jìn)行過報道，但未表明它能夠轉(zhuǎn)到hvKP中。通過進(jìn)一步分析，對所有菌株進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)IMP-4的基因環(huán)境、專一單元和之前的某些菌株比較相似。其他研究顯示，在替加環(huán)素壓力下可以誘導(dǎo)CR-hvKP中粘菌素的耐藥性，也就是一個藥的使用可能會誘導(dǎo)出另一個藥的耐藥性，究其原因是染色體上mgrB周圍～4.4kb的缺失，這是值得關(guān)注的問題和風(fēng)險。
CRE已經(jīng)成為臨床面臨的重要挑戰(zhàn)，BSI中CRE的病死率較高，傳播較快。產(chǎn)酶是細(xì)菌耐藥的主要機(jī)制，其中KPC、NDM最重要，雙陽比例在增加，這對于實驗室檢測提出了挑戰(zhàn)；肺炎克雷伯菌和大腸埃希菌是有差異的，成人和兒童的酶型也是有區(qū)別的。高度關(guān)注肺炎克雷伯菌的高毒和高耐藥菌株，關(guān)注頭孢他啶/阿維巴坦在使用中可能出現(xiàn)的耐藥現(xiàn)象，同時關(guān)注大腸埃希菌也出現(xiàn)了高耐藥。臨床用藥時需注意出現(xiàn)復(fù)雜的質(zhì)粒介導(dǎo)耐藥機(jī)制，包括mcr粘菌素可轉(zhuǎn)移的耐藥基因，外排系統(tǒng)的替加環(huán)素耐藥的基因組合，這將是臨床面臨的一項挑戰(zhàn)。
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