肖光文,汪雪濤,喬亞峰,鄒尚平,葉振東
2.臨澧縣人民醫(yī)院檢驗科,常德 415200;
3.梅州市人民醫(yī)院檢驗科,梅州 514031;
Email:270591805@qq.com
隨著抗菌藥物使用而出現(xiàn)的細(xì)菌耐藥性問題越來越嚴(yán)重,NDM-1超級細(xì)菌[1]越來越受到醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。鮑曼不動桿菌作為構(gòu)成超級細(xì)菌的重要細(xì)菌之一,對其耐藥問題的研究越來越被臨床所重視。亞胺培南、美羅培南等碳?xì)涿瓜╊惪咕幬锸桥R床治療多重耐藥鮑曼不動桿菌感染療效最好的藥物之一。隨著該類藥物在臨床上的廣泛運用,近年來耐藥率有升高的趨勢。鑒于目前鮑曼不動桿菌的耐藥現(xiàn)狀,對梅州地區(qū)臨床分離的耐碳?xì)涿瓜╊愼U曼不動 桿 菌 (Carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii,CRAB)的耐藥情況及耐藥機(jī)制進(jìn)行研究。
1.1 菌株來源 2012年1-12月從梅州地區(qū)1家三級醫(yī)院,4家二級醫(yī)院門診和住院病人的各類臨床標(biāo)本中分離無重復(fù)的鮑曼不動桿菌703株,其中CRAB 210株。
1.2 質(zhì)控菌株 大腸埃希氏菌(ATCC25922),銅綠假單胞菌(ATCC27853)。
1.3 主要儀器與試劑 基因擴(kuò)增儀、電泳儀為美國Bio-rad公司產(chǎn)品;凝膠成像系統(tǒng)為法國VL公司產(chǎn)品;藥敏試驗用藥敏紙片為英國Oxoid公司產(chǎn)品,MH培養(yǎng)基為杭州天和公司提供。DNA分子標(biāo)準(zhǔn)、PremiX Taq酶等PCR試劑購自日本TaKaPa公司。引物設(shè)計由上海生工生物技術(shù)有限公司合成,序列分析由北京諾賽基因組研究中心完成。
1.4 藥敏試驗 按臨床微生物學(xué)操作規(guī)程對標(biāo)本進(jìn)行接種培養(yǎng)后,藥敏試驗采用紙片擴(kuò)散法進(jìn)行,部分醫(yī)院采用自動化儀器進(jìn)行。實驗結(jié)果嚴(yán)格按照2010年版美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)判斷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.5 耐碳?xì)涿瓜┍硇偷暮Y選 用改良的Hodge試驗檢測碳?xì)涿瓜┟?,根?jù)文獻(xiàn)[2]按照CLSI推薦方法進(jìn)行。將濃度為1.5×108CFU/mL的大腸埃希菌ATCC25922按照10倍稀釋后涂布于M-H平板,中央貼上亞胺培南(10μg)藥敏紙片,接種環(huán)調(diào)取待檢菌自紙片外緣向平板邊緣劃線接種,過程中注意勿劃破平板。35。C培養(yǎng)18h,亞胺培南抑菌圈處出現(xiàn)矢狀生長現(xiàn)象的為產(chǎn)碳?xì)涿瓜┟妇辍?/p>
1.6 用PCR法分析主要碳?xì)涿瓜┟富?煮沸法提取細(xì)菌DNA:將培養(yǎng)18h的待檢菌單個菌落于500μL TE buffer中,沸水浴10min,10 000r/min離心5min,取2μL上清作DNA模板。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系為:反應(yīng)體系共50μL,其中每條引物1 μL,MgCl25μL,dNTP 4μL,Tag酶0.5μL,模板2 μL,H2O 37μL。反應(yīng)條件為:94。C預(yù)變性5min;94。C變性1min,55。C退火1min,72。C延伸1min,30個循環(huán);72。C延伸10min。檢測不同類型的碳?xì)涿瓜┗虻姆磻?yīng)條件可能不同,以文獻(xiàn)報道為參考。所用引物見表1。PCR產(chǎn)物在含有EB為1.5%的瓊脂糖凝膠上100V恒壓電泳50min后,用凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行觀察并拍照。PCR產(chǎn)物經(jīng)測序后在GenBank進(jìn)行同源查詢工具分析。
表1 碳?xì)涿瓜┟富騊CR引物序列及擴(kuò)增片段長度Tab.1 Primer sequences for PCR and expected product size of carbapenemase
1.7 采用重復(fù)序列聚合酶鏈反應(yīng)(ERIC-PCR)分析同源性 引物設(shè)計為 ERIC-F,5′-3′:ATGTAAGCTCCTGGGGATTCAC,ERIC-R,5′ - 3′:AAGTAAGTGACTGGGGTGAGCG。ERIC-PCR體系的組成和反應(yīng)條件:總反應(yīng)體系為50μL,dNTP 4μL,模板DNA 2μL,Tap酶0.25μL,10×緩沖液 5μL,ERIC-F 1μL,ERIC-R 1μL,H2O 36.75μL;預(yù)變性95。C5min,循環(huán)變性95。C45s,退火42。C30s,延伸72。C1min,40個循環(huán)后,72。C延伸10min。取5μL產(chǎn)物進(jìn)行2%瓊脂糖凝膠電泳,觀察結(jié)果并判斷同源性。
2.1 藥物敏感性試驗結(jié)果210株CRAB對抗菌藥物的藥敏結(jié)果見表2。
表2 210株CRAB對抗菌藥物的敏感率(%)Tab.2 Drug susceptibility rates of 210strains of CRAB(%)
2.2 碳?xì)涿瓜┟副硇秃Y選結(jié)果 在CRAB的210菌株中,采用改良Hodge試驗得到陽性菌株163株(77.62%),陰性菌株47株(22.38%)。在163株陽性菌株中,同時對美羅培南和亞胺培南耐藥的為158株,僅對美羅培南耐藥的為2株,僅對亞胺培南耐藥的為3株。
圖1 CRAB的改良Hodge試驗結(jié)果Fig.1 Results of modified Hodge test of CRAB
2.3 用PCR法分析主要碳?xì)涿瓜┗蚪Y(jié)果 210個菌株中,Bla-OXA-51的檢出率為最高為94.29%(198/210),其中碳?xì)涿瓜┟副硇完栃?63株菌株全部檢出Bla-OXA-51。Bla-OXA-23的檢出率次之為78.57%(165/210),其中碳?xì)涿瓜┟副硇完栃跃暧?58株檢出 Bla-OXA-23,另外7株 Bla-OXA-23檢出菌株為表型陰性。Bla-VIM的檢出率為4.29%(9/210),全部為碳?xì)涿瓜┟副硇完栃?。Bla-IMP、Bla-OXA-24、Bla-OXA-58均未被檢出。BLAST 分析結(jié)果顯示:Bla-OXA-23擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)DNA測序表面序列長度為502bp,經(jīng)比對其序列符合率為99.9%;Bla-VIM擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)DNA測序表面序列長度為756bp,經(jīng)比對其序列符合率為99.6%;Bla-OXA-51擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)DNA測序表面序列長度為359bp,經(jīng)比對其序列符合率為99.8%。(見圖2)
圖2 部分 Bla-OXA-23、Bla-VIM、Bla-OXA-51PCR 擴(kuò)增結(jié)果Fig.2 Representative PCR electropherogram of Bla-OXA-23,Bla-VIM and Bla-OXA-51
2.4 ERIC-PCR分析同源性結(jié)果 210株CRAB ERIC-PCR分型結(jié)果顯示,主要有7個型別,其中A型97株,A1型53株,A2型44株;B型44株,B1型40株,B2型20株;其他為C型6株,D型7株,E型9株,F(xiàn)型6株,H型25株。(見圖3)
圖3 部分CRAB的ERIC-PCR結(jié)果Fig.3 ERIC-PCR result of parts of the CRAB
近年來,隨著碳青霉烯類抗生素在臨床上的廣泛運用,對其耐藥的細(xì)菌越來越多,且往往對臨床很多常用抗菌藥物也耐藥而成為泛耐藥株,鮑曼不動桿菌就是這些細(xì)菌的典型代表之一。這種耐藥往往導(dǎo)致臨床患者住院時間的延長而加重患者的經(jīng)濟(jì)及心理負(fù)擔(dān),甚至嚴(yán)重的可引起患者的死亡[3]。本研究對梅州地區(qū)臨床CRAB對常規(guī)藥物的研究表明:CRAB對常規(guī)藥物除多粘菌素B外,對其他的抗菌藥物的耐藥率都在60%以上。其中對頭孢哌酮/舒巴坦和多西環(huán)素的耐藥率在60%左右外,其余14種耐藥率都超過了80%,磺胺甲噁唑甚至是100%耐藥。這比2010年中國CHINET對臨床分離的鮑曼不動桿菌耐藥性監(jiān)測數(shù)據(jù)[4]明顯增高。說明鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類抗生素耐藥容易出現(xiàn)多重耐藥甚至泛耐藥。近年來,多粘菌素B治療多重耐藥,特別是對鮑曼不動桿菌取得了較好的療效,引起了臨床的關(guān)注。本研究表明多粘菌素B對CRAB敏感率達(dá)到99.52%,可以作為本地區(qū)治療CRAB的重要藥物。
目前,多重耐藥鮑曼不動桿菌主要的耐藥機(jī)制有:產(chǎn)生碳?xì)涿瓜┟?,藥物主要外排系統(tǒng)的過度表達(dá),外膜孔蛋白的改變及與青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)的親和力下降等[5]。細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生往往是一種或幾種機(jī)制共同作用所致[6],CRAB的耐藥機(jī)制尤以質(zhì)?;蛉旧w介導(dǎo)的各類碳?xì)涿瓜┟该黠@重要。本研究中,163株(77.62%)的菌株采用改良的Hodge試驗呈陽性結(jié)果,說明這些菌株可以產(chǎn)生碳?xì)涿瓜┟?。?7株(22.38%)呈現(xiàn)陰性,但基因檢測有 檢 出 Bla-OXA-51 及 Bla-OXA-23,提 示 改 良Hodge試驗檢測碳?xì)涿瓜┟赣新z現(xiàn)象,這可能是不同菌株產(chǎn)生碳?xì)涿瓜┟笇μ记嗝瓜╊惪股厮饽芰Φ牟町悓?dǎo)致出現(xiàn)的矢狀生長區(qū)域大小不同。這與雷紅等[7]報道的改良Hodge試驗(亞胺培南紙片法)陽性率為66.7%接近。
碳?xì)涿瓜┟钢饕蠥、B、D 3類β內(nèi)酰胺酶,其中A和D類均為絲氨酸酶,前者主要存在于腸桿菌科細(xì)菌中,鮑曼不動桿菌主要見于后者。D類β內(nèi)酰胺酶即OXA酶,可以滅活碳青霉烯類抗生素,不動桿菌中發(fā)現(xiàn)的主要有 OXA-21、OXA-23~OXA-27、OXA-40、OXA-58 等[8],可 分 為 4 組,分 別 以O(shè)XA-23、OXA-24、OXA-51、OXA-58為代表。B類為金屬β內(nèi)酰胺酶目前檢出率低于OXA酶,但對碳?xì)涿瓜╊惪股氐乃饣钚允瞧?0~1 000倍[9],主要有IMP型、VIM 型和SIM 型,不動桿菌中發(fā)現(xiàn)的主要為IMP型和VIM型。所以本研究選取了 OXA-23、OXA-24、OXA-51、OXA-58、IMP和VIM 6個基因進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,Bla-OXA-51檢出率最高為 94.29%,其次為 Bla-OXA-23 為78.57%,Bla-VIM 的 檢 出 率 為 4.29%,Bla-IMP、Bla-OXA-24、Bla-OXA-58均未被檢出。提示梅州地區(qū)鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類抗生素耐藥主要由OXA-51型和OXA-23型酶引起,這與國內(nèi)梁偉[2]的報道是一致的,而低于孫立穎[10]的報道。Bla-VIM的檢出率為4.29%,說明梅州地區(qū)2012年出現(xiàn)了產(chǎn)VIM型金屬β內(nèi)酰胺酶型鮑曼不動桿菌的感染,經(jīng)追查為同一家醫(yī)院的住院病人,據(jù)此我們可以推斷有可能來自同一耐藥菌株的克隆傳播。
對耐藥菌株進(jìn)行基因同源性分析,從流行病學(xué)角度對有效抑制耐藥菌株的擴(kuò)散具有重要的意義。本研究對210株CRAB進(jìn)行ERIC-PCR分型發(fā)現(xiàn),主要有7種基因型,流行株以A型、B型和H型為主,其他型為散發(fā)流行。A型、B型一直是臨床上比較常見的基因型[11],在本地區(qū)各醫(yī)院都有分布。對H型的追蹤發(fā)現(xiàn),主要出現(xiàn)在3~5月份一家醫(yī)院的ICU 科,且全部為 Bla-OXA-51、Bla-OXA-23陽性,說明該院在3~5月ICU科暴發(fā)了H型株的流行。當(dāng)發(fā)暴發(fā)流行后,立即啟動了緊急措施進(jìn)行了有效控制,隨后幾個月的監(jiān)測表明該次暴發(fā)得到了有效的控制。
綜上所述,梅州地區(qū)CRAB對臨床常用抗菌藥物的耐藥現(xiàn)象比較嚴(yán)重,OXA型碳?xì)涿瓜┟甘潜镜貐^(qū)耐藥的重要機(jī)制,并伴隨也克隆株的流行。所以,對本地區(qū)醫(yī)院CRAB監(jiān)測,預(yù)防其暴發(fā)流行已經(jīng)刻不容緩。
[1]Yang Y,Wang HZ,Zhang L.The research progress of superbugs of new carry blaNDM-1gene[J].Int J Lab Med,2013,(18):2440-2441.(in Chinese)楊艷,王厚照,張玲.新型攜帶blaNDM-1基因的超級細(xì)菌的研究進(jìn)展[J].國際檢驗醫(yī)學(xué),2013,(18):2440-2441.
[2]Liang W,Zou MX,Wu JM,et al.Molecular epidemiological characteristics of clinically isolated carbapenem-resistantAcinetobacterbaumanniiin Changsha[J].J Central South Univ:Med Sci,2012,37(5):521-526.(in Chinese)梁偉,鄒明祥,鄔靖敏,等.長沙地區(qū)臨床分離碳青霉烯類鮑曼不動桿菌的分子流行病學(xué)特征[J].中南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2012,37(5):521-526.
[3]Sheng WH,Liao CH,Landezdale TL,et al.A multicenter study of risk factors and utcome of hospitalized patients with infections due to carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii[J].Int J Infect Dis,2010,14:764-769.
[4]Xi FM,Xu YC,Zhu DM,et al.CHINET 2010surveillance of antibiotic resistance inAcinetobacterbaumanniiin China[J].Chin J Infect Chemother,2012,12(2):352-356.(in Chinese)習(xí)慧明,徐英春,朱德妹,等.2010年中國CHINET鮑曼不動桿菌耐藥性監(jiān)測[J].中國感染與化療雜志,2012,12(2):352-356.
[5]Zhong M,Huang WF.Research advances of oxaclillinase in carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii[J].Chin J Microecol,2013,1(25):122-125.(in Chinese)鐘敏,黃文芳.耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌產(chǎn)OXA酶的研究進(jìn)展[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志,2013,1(25):122-125.
[6]Bennett JW,Mende K,Herrera ML,et al.Mechanisms of carbapenem resistance among a collection of Enterobacteriaceae clinical isolates in a Texas City[J].Diagn Microbiol Infect Dis,2010,4:445-448.
[7]Lei H,Dong M,Zhao L,et al.Detection of carbapenemases from imipenem-resistantAcinetobacterbaumanniiby modified Hodge test[J].Labeled Immunoassays Clin Med,2012,6(19):364-366.(in Chinese)雷紅,董梅,趙利,等.改良Hodge試驗對鮑曼不動桿菌產(chǎn)碳青霉烯酶檢測效果的比較[J].標(biāo)記免疫分析與臨床,2012,6(19):364-366.
[8]Poirel L,Marque S,Heritier C,et al.OXA-58anovel class D beta-lactamase involved in resistance to carbapenems inAcinetobacterbaumannii[J].Antimicrob Agents Chemother,2005,49(1):202-208.
[9]Walsh TR.The emergence and inplications of metallo-beta-lactamases in Gram-negative bacteria[J].Clin Microbiol Infect,2005,11(Suppl 6):S2-S9.
[10]Sun LY,Huang L,Xu GB.Characteristics of antimicrobial resistance and molecular epidemiology in carbapenem-resistantAcinetobacterbaumannii[J].Chin J Clin Lab Sci,2012,7(30):553-556.(in Chinese)孫立穎,黃磊,徐國賓.碳青霉烯類耐藥鮑曼不動桿菌耐藥特征和分子流行病學(xué)研究[J].臨床檢驗雜志,2012,7(30):553-556.
[11]Xiong Y,Su XY,Li XF,et al.Homology and resistance mechanism of imipenem-resistantAcinetobacterbaumannii[J].Chin J Clin Lab Sci,2012,6(30):463-465.(in Chinese)熊櫻,蘇小燕,李小鳳,等.耐亞胺培南鮑曼不動桿菌同源性及耐藥機(jī)制研究[J].臨床檢驗雜志,2012,6(30):463-465.