對比黏液型肺克超廣譜β-內酰胺酶（ESBLs）表達和毒力基因分布的相關性并對其耐藥性進行分析

韓進輝，余秉賢，周冰

（鄭州市第一人民醫院 檢驗科，河南 鄭州 450000 ）

作為腸桿菌科克雷伯菌屬的肺炎克雷伯菌（KPN）是導致發生院感的一種主要革蘭陰性桿菌，臨床通過黏液絲試驗結果將其分為cKPN（經典KPN）、MT-KPN（粘液型KPN）等類型［1］。由于MT-KPN 具有較強的毒力和侵襲力，誘發獲得性感染的概率更高，且傳播能力更強，受到了越來越高的關注。臨床調研數據顯示，中老年是感染KPN 的主要群體，可能和這些患者自身存在多種基礎疾病、免疫系統功能異常、體質差等因素相關［2-3］。感染MT-KPN 患者血糖水平異常增高，可能是由于患者降低糖利用率而導致機體供應細胞能量降低，使中性粒細胞不能正常地發揮生理功能，同時降低了吞噬細胞活性［4-5］。目前臨床廣泛使用碳青霉烯類抗菌藥物治療感染MT-KPN 的患者，但是臨床實踐中發現MT-KPN 耐藥檢出率日益提升。衛生部在2015～2016 年度發布的監測數據顯示，MT-KPN 耐藥率：亞胺培南14.6%、比阿培南15.8%、美羅培南14.4%。因此臨床迫切需要解決的一個問題是降低MT-KPN 耐藥性［6］。鑒于此本研究分析了MT-KPN 的超廣譜β-內酰胺酶（ESBLs）表達、耐藥性、毒力基因分布情況，闡述如下。

1 材料和方法

1.1 菌株來源

收集鄭州市第一人民醫院2021 年3 月至2022年3 月非重復性KPN 725 株，黏液絲試驗分離出123 株MT-KPN。

1.2 方法

①使用紙片擴散法及操作標準檢測ESBLs 活性、耐藥性的方法；②PCR 實驗檢測毒力基因。

1.3 指標觀察

①檢出KPN 的病區分布情況；統計每個病區檢出KPN 株數，并對比該區KPN 分類情況；②分析ESBLs 活性和耐藥性；③分析MT-KPN 的莢膜血清型基因；④分析MT-KPN 的毒力基因分布情況。

1.4 統計學方法

采用SPSS 20.0 統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差（）表示，比較用t檢驗；計數資料以百分率（%）表示，比較用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 分析檢出KPN 的病區分布情況

KPN 檢出率最高的科室是重癥醫學科，其次是呼吸內科、神經內科；同一科室檢出KPN 類型差異較大的是重癥醫學科、全科醫學科、神經外科，普遍外科，腎內科只檢出cKPN，見表1。

表1 檢出KPN 的病區分布情況 ［n(%)］

2.2 分析ESBLs 活性和耐藥性

本次研究檢出的123 株MT-KPN，包括ESBLs陽性菌34 株（27.64%）、ESBLs 陰性菌89 株（72.36%）。ESBLs 陽性菌耐藥性高達100.00%的藥物：頭孢呋辛、頭孢噻肟、頭孢他啶、頭孢吡肟、頭孢西丁、氨曲南、阿莫西林/克拉維酸，ESBLs陰性菌對上述藥物耐藥性顯著低于ESBLs 陽性菌（P＜0.05）；妥布霉素、亞胺培南、阿米卡星、哌拉西林/他唑巴坦耐藥性ESBLs 陽性菌＞ESBLs 陰性菌（P＜0.05）；慶大霉素、美羅培南、環丙沙星、左氧氟沙星耐藥性ESBLs 陽性菌＞ESBLs 陰性菌（P＞0.05），見表2。

表2 MT-KPN 耐藥性 ［n(%)］

2.3 分析MT-KPN 的莢膜血清型基因

MT-KPN 的莢膜血清型基因檢出率占據前三位的是wzyK2（29.27%）、wzyK1（14.63%）、wzyK57（11.38%）；莢膜血清型基因檢出率ESBLs 陽性菌、ESBLs 陰性菌相比差異無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 MT-KPN 的莢膜血清型基因 ［n(%)］

2.4 分析MT-KPN 的毒力基因分布情況

MT-KPN 毒力基因檢出率最高的是mrkD（89.42%），占據第二位和第三位的是aerobactin（82.11%）、P-rmpA（78.86%），檢出率＞70% 的還包 括fimH（70.73%）、iroN（78.05%）、wcaG（75.61%）；aerobactin、iroN、wcaG 檢出率相比ESBLs 陽性菌＜ESBLs 陰性菌（P＜0.05）；其他毒力基因檢出率ESBLs 陽性菌、ESBLs 陰性菌相比差異無統計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 MT-KPN 的毒力基因分布情況 ［n(%)］

3 討論

人體中容易感染KPN 的部位有體表、鼻咽部、腸道等，其是導致院感的一種主要條件致病菌。MT-KPN 產生莢膜的能力更強，從而具有更強的毒力和侵襲能力，極易導致患者出現侵襲性感染，隨著其耐藥性逐漸提升，受到了臨床相關研究人員的高度重視［7-8］。本次研究結果顯示，本院重癥醫學科患者是發生MT-KPN 感染最高的科室，和其他臨床調研結果一致，可能是由于在重癥醫學科接受治療的患者，普遍存在免疫和抵抗能力低、使用大量且多種抗生素、頻繁進行侵襲性操作等現象［9-10］。

導致MT-KPN 出現耐藥性的因素較多，目前臨床發現的并經相關研究證實的MT-KPN 主要耐藥酶有ESBLs 和碳青霉烯酶，臨床試驗結果顯示，ESBLs 對頭孢菌素和單環β-內酰胺類抗菌藥物具有較強的耐藥性，碳青霉烯酶對所有β 內酰胺類抗菌藥物均有一定的耐藥性。ESBLs 陽性菌相較于ESBLs 陰性菌具有更強的耐藥性［11-12］。但是目前臨床使用抗菌藥物的實際情況和試驗結果不相符，可能是由于藥敏試驗主要針對游離細菌進行檢測，其結果不能體現生物膜作用以及細菌受到機體內環境和免疫系統的作用，這也是臨床加強毒力基因檢測研究的主要原因［13-14］。

目前臨床尚未精準定義毒力基因，普遍認為，MT-KPN 最主要的一種毒力因子是莢膜多糖，其通過將菌體包裹起來，降低機體免疫細胞對菌體的作用，同時阻礙藥物作用于菌體，從而提高耐藥性［15-16］。目前臨床以莢膜多糖血清分型為依據，KPN 分型＞78 個，其中和MT-KPN 相關的莢膜多糖血清分型有wzyK1、wzyK2、wzyK5 等。本次研究結果顯示：MT-KPN 的莢膜血清型基因檢出率占據前三位的是wzyK2（29.27%）、wzyK1（14.63%）、wzyK57（11.38%），提示需要重點控制這些菌株的毒力和流行趨勢。另外臨床相關研究結果顯示，ESBLs 陰性菌攜帶wzyK1、wzyK2、wzyK57 等高毒力因子的檢出率更高，和本次研究有所出入，可能是由于樣本來源不同導致MT-KPN的莢膜血清分型分布趨勢不同。因此在對MT-KPN毒力基因分布情況進行分析時，也需要考慮樣本來源，這樣才能提高臨床用藥的合理性和安全性［17-18］。

MT-KPN 的侵襲能力不僅受到莢膜多糖的直接影響，同時可受到其他基因（有利于形成生物膜或菌毛、促進轉運鐵離子的基因等）的影響，這些基因也可以納入MT-KPN 的毒力基因［19］。本次研究測試了MT-KPN 相關的12 個毒力基因，結果顯示：MT-KPN 毒力基因檢出率最高的是mrkD（89.42%），占據第二位和第三位的是aerobactin（82.11%）、P-rmpA（78.86%），檢出率＞70% 的還包 括fimH（70.73%）、iroN（78.05%）、wcaG（75.61%）；aerobactin、iroN、wcaG 檢出率相比ESBLs 陽性菌＜ESBLs 陰性菌（P＜0.05）；其他毒力基因檢出率ESBLs 陽性菌、ESBLs 陰性菌相比差異無統計學意義（P＞0.05），和臨床相關研究具有一致性。MT-KPN 能提高作為黏液調控因子的p-rm-pA 和p-mpA2 表達，從而提高形成莢膜的能力。醫院分離的MT-KPN 主要毒力基因型是p-mpA和wcaG［20］。MT-KPN 形成莢膜的一個必備毒力基因是能將甘露糖向巖藻糖轉化的wcaG，如果MT-KPN 無wcaG 毒力基因，也就不能生成莢膜。MT-KPN 中普遍存在的毒力基因有能編碼細菌菌毛的fimH、mrkD 以及能促進鐵載體產生和鐵離子轉運的aerobactin、iroN。本文結果aerobactin、iroN、wcaG 檢出率相比ESBLs 陽性菌＜ESBLs 陰性菌（P＜0.05），提示這三種毒力基因在ESBLs 陰性菌的攜帶率更高，因此高毒力基因的耐藥率也可能較低。MT-KPN 耐藥性受到ESBLs 表達的直接影響，相較于ESBLs 陰性菌，ESBLs 陽性菌耐藥性普遍更高，但是對某些莢膜血清分型和毒力基因的攜帶率可能更低，因此臨床針對感染MT-KPN患者用藥時，需要綜合考慮MT-KPN 的耐藥性和毒力基因分布情況。

綜上所述，MT-KPN 攜帶毒力基因檢出率較高，臨床需結合其耐藥性和毒力基因分布情況合理用藥。