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浙江省温州地区老年住院患者耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌药敏、耐药表型及毒力因子研究
2023-05-12 09:10:03 ℃金晓立,赖冬红,胡杨妃,丁思思,沈丽珍,陈杨芳,毛晓晔,曾云祥
肺炎克雷伯菌(KP)属革兰阴性杆菌,近年来在社区和医院获得性感染中常见,引起临床关注[1-2]。耐碳青霉烯类(CR)药物是治疗KP有效的广谱抗菌药物,但由于近年临床抗菌药物的滥用,导致KP对CR的耐药率逐渐升高,常表现为多重耐药或广泛性耐药,极易传播。在2014-2019年的我国流行病学调查中可见CRKP的检出率从6.4%上升至10.9%[3]。KP依据细菌的毒力程度可分为高毒力KP和普通KP,高毒力KP较普通KP更容易传播,且更具有侵袭性,可造成严重的系统性感染,危害患者的生命安全[4-5]。既往认为KP的耐药性和高毒力性并不得以共存,而由于临床抗菌药物的不合理使用,耐药及毒力质粒在细菌之间快速传播,高毒力菌株也逐渐开始出现,且逐年增加的趋势,为临床治疗带来了极大困难[6]。目前对于高毒力菌株的定义尚不明确,多认为高黏表型合并携带毒力基因为高毒力菌株,故本研究对浙江省温州地区的老年住院患者临床KP进行分析,探讨CRKP药敏及高黏表型CRKP耐药表型、毒力因子特点,为临床治疗提供辅助信息,报道如下。
1.1 菌株来源 选取2018年3月至2022年3月在浙江省温州市地区各医院收治住院的老年患者(年龄≥60岁)中分离的CR KP菌株,去除同一患者相同部位的重复菌株,共得112株。其中温州市中医院98株,温州市中西医结合医院9株,温州市人民医院3株,温州市泰顺县中医院2株。将收集菌株采用冷冻干燥法进行保存待用。本研究经温州市中医院伦理委员会审核通过。
1.2 试剂和仪器 VITEK-2全自动微生物分析仪及配套药敏卡采自法国生物梅里埃公司,ASLAN-96p实时荧光定量PCR仪采自上海宏石医疗科技有限公司,DYY-6C型电泳仪采自上海标卓科学仪器有限公司,SPX-250B生化培养箱采自上海跃进医疗器械厂,琼脂糖凝胶电泳试剂盒、PCR引物、PCR反应混合液采自上海生工生物技术有限公司,Goldview I型核酸染色剂采自北京索莱宝科技有限公司,菌种接种血平板及肉汤培养基均采自温州康泰生物试剂公司,GeL Documentation基因紫外成像仪采自上海之江生物科技股份有限公司。
1.3 方法
1.3.1 菌株鉴定及药敏试验 菌株鉴定均由VITEK-2全自动微生物分析仪进行鉴定,并利用配套药敏卡进行菌株药敏试验,包括亚胺培南、厄他培南、头孢吡肟、头孢替坦、哌拉西林/他唑巴坦等。参照美国临床实验室标准化委员会(CLSI)的标准[7]进行结果判断,质控菌株为KP ATCC700603和大肠埃希菌ATCC25922。
1.3.2 拉丝试验(ST)利用ST检验高黏表型CR KP菌株,将待测菌接种于血平板上,在37℃条件下进行16~18 h的培养后,用接种环轻轻向上挑取菌落,观察黏液丝长度。黏液丝长度<5 mm或连续3次均未见黏液丝被挑起则为ST阴性;
反之则为阳性,判定阳性为高黏表型菌株。
1.3.3 高黏表型CRKP菌株耐药基因、血清荚膜型、毒力基因检测 采用煮沸法进行DNA模板制备,PCR扩增高黏表型CR KP菌株的碳青霉烯耐药基因、血清荚膜分型及毒力基因。PCR反应条件:94℃,5 min预变性;
94℃变性30 s,退火30 s(各基因序列及退火温度见表1),72℃延伸1 min,72℃再延伸10 min,扩增35个循环。取PCR扩增产物5.0l,用2.0%琼脂糖凝胶电泳(100 mV)检测,反应产物由紫外灯照射观察条带位置和亮度,PCR产物送上海生物工程公司测序,并将序列与美国Blastn公司的分析软件进行分析。
表1 高黏表型CRKP菌株耐药基因、血清荚膜型及毒力基因引物序列及反应参数
1.4 统计方法 以双人核对法进行数据的整理和录入,使用SPSS 21.0统计软件进行分析,计数资料比较采用2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 CR KP菌株分布情况及药敏结果 112株CR KP分离至112例患者,其中男76例(76株),女36例(36株);
平均年龄(70.7±13.5)岁,其中>65岁73例,占比65.18%。分别来源于6种不同的标本类型,其中以尿液(47.32%)和痰液(42.86%)为主,见图1。药敏结果显示,对亚胺培南、厄他培南耐药率均达98.21%,对阿米卡星、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑具有较好的药物敏感性,分别为56.25%、54.46%,见表2。
表2 112株CRKP药敏结果 株(%)
图1 CRKP菌株分布情况
2.2 高黏表型CR KP菌株分布及药敏结果 共检出18株高黏表型CR KP菌株,检出率为16.07%。其中男10例,女8例;
平均年龄(71.9±15.7)岁,其中>65岁12例,占比66.67%。分别来自3种不同的标本类型,以痰液为主(61.11%),见图2。18株高黏表型CR KP菌株对甲氧苄啶/磺胺甲恶唑、阿米卡星、庆大霉素、妥布霉素具有较好的药物敏感性,分别为72.22%、61.11%、55.56%、55.56%,见表3。
表3 18株高黏表型CR KP菌株药敏结果 株(%)
图2 高黏表型CRKP菌株分布情况
2.3 高黏表型CRKP菌株耐药基因、血清荚膜型检测结果 18株CR-HvKP均携带KPC,其中有3株共同携带GES(16.67%),1株共同携带NDM(5.56%);
血清荚膜型以K1型(11.11%)、K2型(11.11%)为主,有13株未分型,未见K20、K54、K57型,见表4。
表4 高黏表型CR KP菌株耐药基因、血清荚膜型检测结果
2.4 高黏表型CR KP菌株毒力基因检测结果 共有12株高黏表型CR KP菌株携带毒力基因,其中rmpA携带率为61.11%,Iron携带率为61.11%,4株携带aerobactin携带率为22.22%,magA携带率为11.11%,见表5。
表5 高黏表型CR KP菌株毒力基因检测结果
2017年浙江省的CRKP总体分离率达6.2%[8],而在2021年浙江温州地区的CR KP的分离率高达14.50%,检出率较高,对防治CR KP的临床工作仍任重道远。本研究结果显示,112株CR KP菌株来源以>65岁的老年患者居多,可能与老年患者多合并基础疾病,身体机能和免疫力下降,住院时间长有关。标本来源以尿液和痰液居多,与其他地区既往研究相似[9]。药敏试验结果显示,本组112株CRKP菌株对亚胺培南、厄他培南抗菌药呈现出高水平耐药,耐药率均高达98.21%,与文献[10-11]结果相似。而对阿米卡星、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑的药物敏感性仍未超过60%,这提示临床应加强抗菌药物的管理,规避不合理用药,以降低KP对碳青霉烯类药物的耐药率。
高毒力菌株可引起多种重要器官的感染,致病性较高[12]。而高黏表型与高毒力密切相关,本研究ST发现,存在18株高黏表型CR KP菌株,检出率为16.07%,与文献[13]结果相近。本次检出的高黏表型CRKP菌株多来源于痰液,可能与老年患者多存在肺部感染有关。药敏结果显示,高黏表型CR KP菌株对亚胺培南、厄他培南、氨苄西林/舒巴坦的耐药率达到了100.00%,符合其高耐药性;
但对阿米卡西和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑的敏感性超过了60%,这提示临床治疗高黏表型CR KP菌株感染可优先考虑此类药物。本研究显示,高黏表型CR KP菌株均携带KPC基因,携带率达100%,与文献[14]结果相近。这说明高黏表型CR KP菌株的主要耐药机制为产KPC型碳青霉烯酶,这也是对氨基糖苷类、磺胺类药物的敏感性较好的原因之一。细胞荚膜K1和K2型被认为是具有高毒力的荚膜血清型,本研究显示,18株高黏表型CRKP菌株细胞荚膜型检出以K1和K2检出为主,与文献[15]结果一致。这可能也是其对碳青霉烯酶类药物产生高耐药性,更易发生感染迁徙的原因。
本研究发现,共有12株高黏表型CR KP菌株携带毒力基因,其中以携带rmpA、Iron基因为主。rmpA为KP高黏表型调节因子,可激活荚膜的合成,有增强菌株毒力的作用,既往也有研究显示高毒力KP分离株中多见rmpA基因的存在[13-14]。Iron和aerobactin均为KP分泌的铁载体,介导者细菌与宿主细胞的黏附,既往多以aerobactin基因多见,但在本研究中仅4株携带aerobactin,文献[15]研究结果不一致,这可能与地区不一有关。
综上所述,高黏表型CRKP菌株在温州地区老年住院患者中的检出率较高,标本主要来源于痰液,耐药基因机制可能为产KPC型碳青霉烯酶,血清荚膜型以K1和K2为主,毒力基因以rmpA、Iron基因携带率最高。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 金晓立:实验操作、论文撰写;
曾云祥:实验设计、论文修改;
赖冬红:样本收集、实验操作;
胡杨妃、丁思思:数据整理、统计学分析;
沈丽珍、陈杨芳、毛晓晔:实验指导、菌株提供
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