北京儿童皮炎医院 http://baidianfeng.39.net/a_bdfys/210403/8811247.html编译者
邵春红，医院微生物检验科，金炎指导
摘要
该文介绍了一种*力编码质粒p15WZ-82_Vir，该质粒来源于临床分离的变栖克雷伯菌，为可结合型IncFIB质粒，同时整合了来自于高*力质粒pLVPK的kb的片段。这种质粒可结合进入碳青霉烯耐药的克雷伯菌，使其能够同时表达碳青霉烯类抗生素的耐药性与高*力表型。与非结合型pLVPK质粒不同，p15WZ-82_-Vir的出现促进了*力编码元件在革兰氏阴性病原菌的快速传播。
正文
肺炎克雷伯菌是人类常见的人体共生菌和机会性致病菌，医院感染，尤其是免疫系统受损的患者。自20世纪80年代初，高*力肺炎克雷伯菌（HvKP）感染已成为普遍现象，并在全球范围内导致越来越多的死亡病例。除对氨苄西林天然耐药外，HvKP对常规使用的抗菌药物通常表现为敏感，然而耐碳青霉烯类耐药HvKP分离株已有报道，这类菌株的出现是由于编码碳青霉烯酶的可移动遗传元件在HvKP菌株间扩散传播，或碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）获得pLVPK样*力质粒。尽管如此，*力质粒的不可结合性限制了碳青霉烯耐药HvKP的出现和传播机率。除了克雷伯菌，同时出现碳青霉烯耐药和高*力表型的其他菌种很少报道。该研究报道了一种碳青霉烯耐药的变栖克雷伯菌，该菌在小鼠模型中显示高水平*力。最重要的是，研究发现该菌株携带一种结合质粒，该质粒包含HvKP菌株中携带的*力质粒的关键基因，并编码高水平的*力，该*力质粒与CRKP菌株的接合转移导致该菌株的*力水平显著增加，使其能够同时具有碳青霉烯耐药性和高*力表型。年，医院普通病房的一名65岁女性患者痰标本中分离到1株肺炎克雷伯菌，该菌经VITEK2系统（法国梅里埃）鉴定并经MALDITOF质谱仪（布鲁克）确认，命名为15WZ-82。该患者因外伤造成多发病灶及硬膜外血肿而住院治疗。她没有任何感染或肝脓肿的迹象，康复后出院。抗菌药物敏感性试验表明15WZ-82对所有β-内酰胺类抗生素均耐药，但对阿米卡星、环丙沙星、多粘菌素B和替加环素敏感（表1）。该菌可产生了大于5毫米的拉丝现象，这表明它具有典型的高黏性。
表1变栖克雷伯菌15WZ-82及其结合子的表型和基因型特征
a数据表示为平均值±s.e.m；每个数据点重复三次（n=3）。b采用非配对、双侧Student’st检验，分析了亲本菌株与相应的携带可结合*性质粒的结合子之间粘度的统计学差异以。c5WZ-82为供体菌获得的结合子。d以EC-TC为供体菌株获得的结合子。“+”代表rmpA2基因阳性；“-”代表rmpA2基因阴性；NA表示该菌株未进行实验分析然后使用IlluminaNextSeq和MinION（OxfordNanoporeTechnologies）对菌株15WZ-82进行全基因组测序。该菌株包括一条长5.42Mb的染色体和三个质粒。系统发育分析显示该菌株实际上属于变栖克雷伯菌，基于MLST和KL16血清型的wzi等位基因分析显示其为ST型。变栖克雷伯菌很少从临床样本中分离获得，医院变栖克雷伯菌在克雷伯菌属的占比不到5%。变栖克雷伯菌可存在于呼吸系统和胃肠道而无典型细菌感染症状。该菌株既不编码耶尔森菌素也不编码大肠杆菌素。*力基因rmpA、iroBCDN、rmpA2和iucABCD-iutA位于一个长为，bp的IncFIB型质粒，该质粒被命名为p15WZ-82-Vir（图1a）。质粒p15WZ82-Vir与已知*力质粒pLVPK（AY378）具有99%的同源性和39%的覆盖率，并且共同含有包括kb*力基因的重叠序列（图1a）。这些*力基因分布在kb片段的两个独立区域，每个区域的侧翼都有与pLVPK10相同的转座因子。有趣的是，p15WZ-82-Vir质粒中kb片段外的序列与从肺炎克雷伯菌株KSB1_10J（CP.1）中提取的名为unamed2的质粒显示高度相似性（68%的覆盖率和99%的同源性；图1a），该质粒是IncFIB型质粒，长度为,bp。位于不同质粒上的两个同源区域的鉴定有助于解释p15WZ-82_Vir的进化过程。首先，两个同源区域中的一个发生了同源重组的交叉事件，导致这两个质粒的整合；随后在另一个同源区域发生第二次同源重组事件，导致来自于pLVPK整个kb的*力编码片段整合到质粒unamed2中并剪切pLVPK的其他结构区域。在大蜡蛾感染模型中，15WZ-82表现出与HvKP对照株HvKP4和HvKP相似的*力水平，表明菌株15WZ-82具有强*力表型。在小鼠感染模型中进一步测定15WZ-82的*力。这些数据表明，15WZ-82的*力水平低于对照HvKP菌株，但该*力水平仍远高于经典的ST11型CRKP菌株。由于p15WZ-82-Vir携带编码质粒接合功能的tra基因簇，因此通过结合实验，测试其转移到不同序列分型（STs）的肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌EC的能力。在所检测的12种不同ST分型的肺炎克雷伯菌中，来自菌株15WZ-82的p15WZ-82质粒可直接与三种不同的ST型菌株结合，包括最流行的ST11型肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌EC菌株（表1）。除p15WZ-82_-Vir质粒外，15WZ-82菌株还携带一个含blaKPC-2的质粒，即长度为41,bp的IncFII型质粒p15WZ-82_KPC。与分离自临床肺炎克雷伯菌的p-KPC（MF.1）质粒高度相似（97%的覆盖率和99%的一致性），第三个质粒被命名为p15WZ-82_res，大小为,bp，包含IncFIB和IncFII复制子，并编码D类β-内酰胺酶。综上所述，一株临床分离的ST型变栖克雷伯菌，15WZ-82，携带一个*性质粒和一个携带blaKPC-2的IncFII型耐药质粒。研究数据表明，该*力质粒是由已知的高致病性质粒pLVPK的kb*力编码区整合到一个可结合的IncFIB型质粒中而产生的。这种质粒可以很容易地通过接合转移到其他肺炎克雷伯菌菌株，使受体菌株具有很强的*力，对人类健康构成了前所未有的威胁。
图1结合*力质粒p15WZ-82的序列比对及其对肺炎克雷伯菌*力的贡献
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