研究揭示潛伏在臨床敏感菌中的沉默型NDM1耐藥基因

　　近日，上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院檢驗科李敏團隊在在臨床耐藥菌研究領域權威期刊《Drug Resistance Updates》（《藥物耐藥進展》）上在線發表了題為《Emergence of Silent NDM-1 Carbapenemase Gene in Carbapenem-Susceptible Klebsiella pneumoniae: Clinical Implications and Epidemiological Insights》的最新研究成果，文章揭示了潛伏在臨床敏感菌中的沉默型NDM-1耐藥基因。

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　　隨著抗生素的廣泛應用，細菌耐藥性日趨嚴重，抗感染治療過程中，臨床醫生及微生物室均將主要聚焦于耐藥菌。但細菌變化多端，敏感菌株也不能完全忽視。本研究發現，對抗菌藥物敏感的肺炎克雷伯菌中也潛伏著沉默的blaNDM-1碳青霉烯酶耐藥基因，通過介導抗生素耐受導致臨床抗感染治療的失敗。

　　本研究納入一位遷延不愈的老年男性肺炎患者，該患者住院六個月內共經歷了四次復發性肺炎，從痰液中共分離出6株肺炎克雷伯菌，且所有菌株對亞胺培南和美羅培南MIC為0.25 μg/ml，為高度敏感的菌株（圖1）。美羅培南抗感染治療有一定的效果，但始終不能徹底將該菌清除。細菌全基因組測序顯示，痰液分離的6株菌屬于同一個克隆，且所有菌株都攜帶了位于流行性IncX3質粒上的blaNDM-1耐藥基因。

　　進一步的研究發現，因質粒插入序列IS5的重排導致blaNDM-1基因上游啟動子區域（PISAba125）完全缺失，阻礙了blaNDM-1基因的正常表達，導致菌株出現對碳青霉烯敏感的藥敏表型（圖2）。雖然blaNDM-1基因本身序列依舊完整，但因啟動子缺失導致自身處于沉默狀態，靜悄悄地潛伏于臨床菌株中。

　　雖然攜帶沉默blaNDM-1基因的肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類均高度敏感，但體外殺菌實驗和小鼠感染模型均表明，該類菌株對碳青霉烯類抗菌藥物介導的殺傷表現出顯著的耐受性（圖3）。在高濃度美羅培南作用下，雖然菌株生長受抑制，但不能被完全清除。而敲除該沉默基因可顯著提升美羅培南的殺菌效果。結果表明，沉默blaNDM-1耐藥基因并非完全失活，只是通過敏感的藥敏表型將自身隱藏起來，并可通過介導抗生素耐受導致臨床抗感染治療的失敗。

　　沉默耐藥基因的出現為抗感染治療帶來了新的挑戰。臨床工作中，醫生不僅要關注表型耐藥菌株，對敏感菌株也需提高警惕。雖然沉默耐藥基因在臨床菌株中的具體流行情況仍有待于后續大樣本的研究，但在表型敏感但臨床抗感染效果不佳的情況下，可采用分子檢測方法識別可能攜帶沉默耐藥基因的菌株，確保采用合理的抗感染策略。

　　據悉，檢驗科主任李敏一直提倡從臨床發現問題，用科研解答問題。“臨床中出現的問題是最好的科研方向，只有用心做好臨床，服務臨床才能做出臨床獲益的科學研究。本研究正是臨床和實驗研究相結合的標志性成果。”她表示。

　　上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院檢驗科主管技師秦娟秀、寧波大學附屬第一醫院檢驗科檢驗技師朱淵及仁濟醫院重癥醫學科主治醫師諸一為為本文的共同第一作者。仁濟醫院檢驗科主任李敏及特聘副研究員沈震為本文共同通訊作者。本研究獲得了國家自然科學基金及上海市“浦江人才”計劃資助。