多重耐药猪源肺炎克雷伯菌耐药组学分析

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae，K.pneumoniae)属于肠杆菌科克雷伯菌属成员，它引起的感染仅次于大肠杆菌，是位居第二位的条件致病菌。在临床上，K.pneumoniae能够引起医院内感染或社区获得性感染，导致肺炎、上呼吸道感染、尿路感染、血流感染、伤口或手术部位感染、脑膜炎或其他部位感染。近年来，由K.pneumoniae引起的严重耐药性问题受到了人们极大的关注。β-内酰胺酶类抗生素和氨基糖苷类抗生素是常用的临床治疗K.pneumoniae感染的药物。但是，多重耐药K.pneumoniae，尤其是耐碳青霉烯类K.pneumoniae(carbapenem-resistantK.pneumoniae，CRKP)的出现，使K.pneumoniae感染的治疗面临严峻挑战。多黏菌素(包括黏菌素)是治疗由耐碳青霉烯类抗生素肠杆菌科细菌所致严重感染的最后一道防线。耐药性问题不仅在人源肺炎克雷伯菌上，而且在动物源肺炎克雷伯菌上也很严重。但是，目前国内外研究主要集中在对动物源肺炎克雷伯菌耐β-内酰胺类基因、耐碳青霉烯类基因和耐黏菌素基因等重要的耐药性基因检测上，缺少对动物源肺炎克雷伯菌的耐药谱研究。自然转化是细菌水平基因转移的3 种主要形式之一，可以实现细菌间遗传物质交流。目前有关肺炎克雷伯菌是如何借助自然转化获得耐药基因的机制尚不清楚，对这一过程的阐释将有助于进一步解析肺炎克雷伯菌获得耐药性基因的分子机制。

近期发表于《Journal of Antimicrobial Chemotherapy》 上的一项研究对猪源肺炎克雷伯菌染色体DNA 和质粒中的耐药基因，耐药基因的遗传环境和自然转化促进耐药基因的获得机制进行探究。作者从患有肺炎的病猪肺脏中分离出一株肺炎克雷伯菌。药敏结果显示这一株肺炎克雷伯菌对氨苄青霉素、环丙沙星、卡那霉素、红霉素、阿奇霉素、氯霉素、磷霉素和黏菌素等均耐药。进一步对该菌株进行全基因组测序和生物信息学分析，发现该菌株属于ST1 型，其染色体DNA 与四川大学华西医院从患有肺炎的病人唾液中分离的肺炎克雷伯菌WCHKP095845 的碱基序列同源性高达98 %。作者推测肺炎克雷伯菌不仅通过肉产品等由猪感染人，而且通过餐厨剩余物等由人感染猪。这说明耐药基因可以在人和猪之间传播。通过对该菌株染色体DNA 中的耐药基因进行分析，发现染色体DNA 中携带blaSHV-187，ble，catA，fosA和oqxA/oqxB等耐药基因。该菌株携带3 个重要的质粒，分别属于Inc-FIIK5-FIB，IncI1 和IncX4 型质粒。IncFIIK5-FIB 型质粒携带aadA2，mph(A)，sul1和aph(3')-Ia等耐药基因。IncI1 型质粒携带aadA22和erm(B)等耐药基因。IncX4 型质粒不携带耐药基因。进一步的研究揭示，这3 种质粒是携带耐碳青霉烯类基因和耐黏菌素类基因等耐药基因的重要载体。因此，耐药基因在肺炎克雷伯菌通过自然转化的方式被获得后可通过同源重组的方式整合到这3 种质粒中。此外，生物信息学分析表明这3 种质粒能够在人、动物和环境中肠杆菌科细菌中传播。

该研究还从肺炎克雷伯菌染色体DNA 中鉴定出ComEA 和ComEC 等自然感受态相关蛋白，第Ⅵ型分泌系统(T6SS)及其TfoX 和QstR 等信号通路调控蛋白。作者推测自然感受态和T6SS 介导的杀菌机制共同促进肺炎克雷伯菌的基因组进化，尤其是耐药性基因的获得。

评论论文来源：Chen Fu-guang, Zhang Wan-jiang,Schwarz Stefan, et al.Genetic characterization of an MDR/virulence genomic element carrying two T6SS gene clusters in a clinical Klebsiella pneumoniae isolate of swine origin [J].J Antimicrob Chemother.2019 Mar 21.pii: dkz093.DOI: 10.1093/jac/dkz093