综述:携带两种碳青霉烯酶的肺炎克雷伯菌:分子研究现状

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:ImmunoTargets and Therapy 4.4

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  这篇综述系统梳理了肺炎克雷伯菌(CRKP)携带双碳青霉烯酶(如KPC+NDM、NDM+OXA-48等)的分子机制与全球流行趋势,重点解析了耐药基因(blaKPC-2、blaNDM-1等)的质粒传播特性(IncFII/IncX3)及转座子环境(Tn4401/Tn1721),为多重耐药菌防控提供关键理论依据。

  

摘要

肺炎克雷伯菌是引发肺炎、败血症等感染的重要病原体。自20世纪90年代以来,耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌(CRKP)对全球公共卫生构成巨大威胁,其核心耐药机制是产碳青霉烯酶(KPC、NDM、OXA等)。近年来,携带双碳青霉烯酶的CRKP菌株日益增多,使耐药性更趋复杂。本文综述了CRKP主要碳青霉烯酶类型、全球传播特征及双酶组合的分子特性,强调全基因组测序技术在耐药研究中的关键作用。

引言

CRKP感染的死亡率高达37.2%。中国主要流行ST11型菌株,其70%携带KPC酶(如blaKPC-2),而欧美以ST258型为主。值得注意的是,双酶菌株(如同时含KPC和NDM)通过质粒水平转移(如IncFII/IncX3)加速传播,且对宿主生长影响极小,凸显防控紧迫性。

主要碳青霉烯酶类型

KPC:KPC-2是中国CRKP的优势酶型,其基因环境不同于经典的Tn4401结构,常由IncFII质粒介导传播。ST11型菌株通过Tn1721-blaKPC-2复合转座子实现基因水平转移。

NDM:blaNDM-1最初在印度发现,其遗传环境包含ISAba125和bleMBL基因,赋予菌株对博来霉素的交叉耐药。IncX3质粒是blaNDM-5在中国传播的主要载体。

IMP与OXA-48:IMP-4常见于东南亚,位于I类整合子中;OXA-48则多由IncL/M质粒携带,其Tn1999.2转座子结构促进跨菌种传播。

双酶组合的分子特征

KPC+金属酶:blaKPC-2与blaNDM-1可共存于不同质粒(如IncFII和IncX3),通过IS26等插入序列形成稳定遗传单元。ST15型菌株甚至携带blaKPC-2的双拷贝,增强耐药性。

双金属酶:ST20型CRKP可同时携带blaNDM-1和blaIMP-4,两者位于296 kb的嵌合质粒上,转化率超95%。IncHI5质粒在中国IMP-4传播中起关键作用。

金属酶+OXA-48:瑞士发现的XDR菌株同时含blaNDM-1(IncA/C质粒)和blaOXA-48(IncL/M质粒),仅对替加环素敏感,凸显临床治疗困境。

全基因组测序的应用

该技术可精准解析CRKP核心基因组(约1700个基因)与辅助基因组(含耐药基因)。例如,通过BIGSdb-KP数据库可追踪ST258型菌株的毒力与耐药基因共进化规律,而Illumina平台能快速识别blaCTX-M-15等β-内酰胺酶基因的质粒背景。

讨论与展望

双酶菌株通过“一传多耐”机制(如KPC+NDM质粒共转移)加剧耐药危机。未来需开发广谱酶抑制剂(靶向KPC/NDM活性中心)和质粒消除剂(干扰IncFII复制),同时加强港口监测(针对OXA-48流行株)。早筛早治仍是阻断传播的核心策略。

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