对比黏液型肺克超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）表达和毒力基因分布的相关性并对其耐药性进行分析

韩进辉，余秉贤，周冰

（郑州市第一人民医院 检验科，河南 郑州 450000 ）

作为肠杆菌科克雷伯菌属的肺炎克雷伯菌（KPN）是导致发生院感的一种主要革兰阴性杆菌，临床通过黏液丝试验结果将其分为cKPN（经典KPN）、MT-KPN（粘液型KPN）等类型［1］。由于MT-KPN 具有较强的毒力和侵袭力，诱发获得性感染的概率更高，且传播能力更强，受到了越来越高的关注。临床调研数据显示，中老年是感染KPN 的主要群体，可能和这些患者自身存在多种基础疾病、免疫系统功能异常、体质差等因素相关［2-3］。感染MT-KPN 患者血糖水平异常增高，可能是由于患者降低糖利用率而导致机体供应细胞能量降低，使中性粒细胞不能正常地发挥生理功能，同时降低了吞噬细胞活性［4-5］。目前临床广泛使用碳青霉烯类抗菌药物治疗感染MT-KPN 的患者，但是临床实践中发现MT-KPN 耐药检出率日益提升。卫生部在2015～2016 年度发布的监测数据显示，MT-KPN 耐药率：亚胺培南14.6%、比阿培南15.8%、美罗培南14.4%。因此临床迫切需要解决的一个问题是降低MT-KPN 耐药性［6］。鉴于此本研究分析了MT-KPN 的超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）表达、耐药性、毒力基因分布情况，阐述如下。

1 材料和方法

1.1 菌株来源

收集郑州市第一人民医院2021 年3 月至2022年3 月非重复性KPN 725 株，黏液丝试验分离出123 株MT-KPN。

1.2 方法

①使用纸片扩散法及操作标准检测ESBLs 活性、耐药性的方法；②PCR 实验检测毒力基因。

1.3 指标观察

①检出KPN 的病区分布情况；统计每个病区检出KPN 株数，并对比该区KPN 分类情况；②分析ESBLs 活性和耐药性；③分析MT-KPN 的荚膜血清型基因；④分析MT-KPN 的毒力基因分布情况。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差（）表示，比较用t检验；计数资料以百分率（%）表示，比较用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 分析检出KPN 的病区分布情况

KPN 检出率最高的科室是重症医学科，其次是呼吸内科、神经内科；同一科室检出KPN 类型差异较大的是重症医学科、全科医学科、神经外科，普遍外科，肾内科只检出cKPN，见表1。

表1 检出KPN 的病区分布情况 ［n(%)］

2.2 分析ESBLs 活性和耐药性

本次研究检出的123 株MT-KPN，包括ESBLs阳性菌34 株（27.64%）、ESBLs 阴性菌89 株（72.36%）。ESBLs 阳性菌耐药性高达100.00%的药物：头孢呋辛、头孢噻肟、头孢他啶、头孢吡肟、头孢西丁、氨曲南、阿莫西林/克拉维酸，ESBLs阴性菌对上述药物耐药性显著低于ESBLs 阳性菌（P＜0.05）；妥布霉素、亚胺培南、阿米卡星、哌拉西林/他唑巴坦耐药性ESBLs 阳性菌＞ESBLs 阴性菌（P＜0.05）；庆大霉素、美罗培南、环丙沙星、左氧氟沙星耐药性ESBLs 阳性菌＞ESBLs 阴性菌（P＞0.05），见表2。

表2 MT-KPN 耐药性 ［n(%)］

2.3 分析MT-KPN 的荚膜血清型基因

MT-KPN 的荚膜血清型基因检出率占据前三位的是wzyK2（29.27%）、wzyK1（14.63%）、wzyK57（11.38%）；荚膜血清型基因检出率ESBLs 阳性菌、ESBLs 阴性菌相比差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 MT-KPN 的荚膜血清型基因 ［n(%)］

2.4 分析MT-KPN 的毒力基因分布情况

MT-KPN 毒力基因检出率最高的是mrkD（89.42%），占据第二位和第三位的是aerobactin（82.11%）、P-rmpA（78.86%），检出率＞70% 的还包 括fimH（70.73%）、iroN（78.05%）、wcaG（75.61%）；aerobactin、iroN、wcaG 检出率相比ESBLs 阳性菌＜ESBLs 阴性菌（P＜0.05）；其他毒力基因检出率ESBLs 阳性菌、ESBLs 阴性菌相比差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。

表4 MT-KPN 的毒力基因分布情况 ［n(%)］

3 讨论

人体中容易感染KPN 的部位有体表、鼻咽部、肠道等，其是导致院感的一种主要条件致病菌。MT-KPN 产生荚膜的能力更强，从而具有更强的毒力和侵袭能力，极易导致患者出现侵袭性感染，随着其耐药性逐渐提升，受到了临床相关研究人员的高度重视［7-8］。本次研究结果显示，本院重症医学科患者是发生MT-KPN 感染最高的科室，和其他临床调研结果一致，可能是由于在重症医学科接受治疗的患者，普遍存在免疫和抵抗能力低、使用大量且多种抗生素、频繁进行侵袭性操作等现象［9-10］。

导致MT-KPN 出现耐药性的因素较多，目前临床发现的并经相关研究证实的MT-KPN 主要耐药酶有ESBLs 和碳青霉烯酶，临床试验结果显示，ESBLs 对头孢菌素和单环β-内酰胺类抗菌药物具有较强的耐药性，碳青霉烯酶对所有β 内酰胺类抗菌药物均有一定的耐药性。ESBLs 阳性菌相较于ESBLs 阴性菌具有更强的耐药性［11-12］。但是目前临床使用抗菌药物的实际情况和试验结果不相符，可能是由于药敏试验主要针对游离细菌进行检测，其结果不能体现生物膜作用以及细菌受到机体内环境和免疫系统的作用，这也是临床加强毒力基因检测研究的主要原因［13-14］。

目前临床尚未精准定义毒力基因，普遍认为，MT-KPN 最主要的一种毒力因子是荚膜多糖，其通过将菌体包裹起来，降低机体免疫细胞对菌体的作用，同时阻碍药物作用于菌体，从而提高耐药性［15-16］。目前临床以荚膜多糖血清分型为依据，KPN 分型＞78 个，其中和MT-KPN 相关的荚膜多糖血清分型有wzyK1、wzyK2、wzyK5 等。本次研究结果显示：MT-KPN 的荚膜血清型基因检出率占据前三位的是wzyK2（29.27%）、wzyK1（14.63%）、wzyK57（11.38%），提示需要重点控制这些菌株的毒力和流行趋势。另外临床相关研究结果显示，ESBLs 阴性菌携带wzyK1、wzyK2、wzyK57 等高毒力因子的检出率更高，和本次研究有所出入，可能是由于样本来源不同导致MT-KPN的荚膜血清分型分布趋势不同。因此在对MT-KPN毒力基因分布情况进行分析时，也需要考虑样本来源，这样才能提高临床用药的合理性和安全性［17-18］。

MT-KPN 的侵袭能力不仅受到荚膜多糖的直接影响，同时可受到其他基因（有利于形成生物膜或菌毛、促进转运铁离子的基因等）的影响，这些基因也可以纳入MT-KPN 的毒力基因［19］。本次研究测试了MT-KPN 相关的12 个毒力基因，结果显示：MT-KPN 毒力基因检出率最高的是mrkD（89.42%），占据第二位和第三位的是aerobactin（82.11%）、P-rmpA（78.86%），检出率＞70% 的还包 括fimH（70.73%）、iroN（78.05%）、wcaG（75.61%）；aerobactin、iroN、wcaG 检出率相比ESBLs 阳性菌＜ESBLs 阴性菌（P＜0.05）；其他毒力基因检出率ESBLs 阳性菌、ESBLs 阴性菌相比差异无统计学意义（P＞0.05），和临床相关研究具有一致性。MT-KPN 能提高作为黏液调控因子的p-rm-pA 和p-mpA2 表达，从而提高形成荚膜的能力。医院分离的MT-KPN 主要毒力基因型是p-mpA和wcaG［20］。MT-KPN 形成荚膜的一个必备毒力基因是能将甘露糖向岩藻糖转化的wcaG，如果MT-KPN 无wcaG 毒力基因，也就不能生成荚膜。MT-KPN 中普遍存在的毒力基因有能编码细菌菌毛的fimH、mrkD 以及能促进铁载体产生和铁离子转运的aerobactin、iroN。本文结果aerobactin、iroN、wcaG 检出率相比ESBLs 阳性菌＜ESBLs 阴性菌（P＜0.05），提示这三种毒力基因在ESBLs 阴性菌的携带率更高，因此高毒力基因的耐药率也可能较低。MT-KPN 耐药性受到ESBLs 表达的直接影响，相较于ESBLs 阴性菌，ESBLs 阳性菌耐药性普遍更高，但是对某些荚膜血清分型和毒力基因的携带率可能更低，因此临床针对感染MT-KPN患者用药时，需要综合考虑MT-KPN 的耐药性和毒力基因分布情况。

综上所述，MT-KPN 携带毒力基因检出率较高，临床需结合其耐药性和毒力基因分布情况合理用药。