新德里金屬 β-內(nèi)酰胺酶( New Delhi metallo-betalactamase,NDM) 是一種新型的碳青霉烯酶,于 2009 年 首次從印度新德里一所醫(yī)院住院患者體內(nèi)的肺炎克雷 伯菌和大腸埃希菌中分離得到。自從 2010 年產(chǎn)NDM 的肺炎克雷伯菌在我國浙江地區(qū)被首次報道以來,現(xiàn)已在全國多個地區(qū)的不同菌種中均有不同程 度的流行。
1 材料與方法
1. 1 菌株來源
收集 2017 年 6 月—2018 年 2 月浙江 大學(xué)麗水醫(yī)院臨床分離的碳青霉烯類抗菌藥物耐藥的 大腸埃希菌,通過藥敏檢測及 PCR 驗證分離出共 9 株 產(chǎn) NDM 的大腸埃希菌( 已刪除重復(fù)菌株) 。分別來源 于新生兒科( 3 株) 、婦科( 2 株) 、重癥醫(yī)學(xué)科( 1 株) 、 急診( 1 株) 、血液內(nèi)科( 1 株) 和腎內(nèi)科( 1 株) 。其中 有 4 株分離自尿液,3 株分離自全血,2 株分離自痰液。
1. 2 儀器和試劑
藥敏 M-H 培養(yǎng)基和藥敏紙片均購 自英國 Oxoid 公司,包括美羅培南、亞胺培南、厄他培 南、氨芐西林、頭孢他啶、頭孢曲松、氨曲南、慶大霉素、 妥布霉素、左氧氟沙星、阿米卡星、米諾環(huán)素、多黏菌素 B 等。Vitek-2 Compact 全自動微生物鑒定儀購自法國 梅里埃公司。采用的 PCR 擴增儀為 PTC-200 Peltier Thermal Cycle,電泳儀、電泳槽購自上海天能科技有限 公司,ZF-1紫外分析儀購自海門市其林貝爾儀器制造有限公司,DNA marker 購自全式金生物技術(shù)有限公司,引物及測序由生工生 物工程( 上海) 有限公司完成。
1. 3 藥敏試驗
采用 Vitek-2 Compact 全自動微生物 鑒定儀聯(lián)合紙片擴散法( K-B 法) 進行藥敏試驗,藥敏 結(jié)果按照美國臨床和實驗室標準化協(xié)會( CLSI) 2017 年的標準判定。
1. 4 耐藥基因檢測和序列分析
熱裂解法提取菌株 DNA。采用 PCR 技術(shù)篩選可能攜帶的耐藥基因。本 研究 中 納 入 的 耐 藥 基 因 包 括: β-內(nèi) 酰 胺 酶 基 因 ( blaNDM、blaSHV、blaTEM、blaCTX-M) ; 喹諾酮類耐藥基因和碳青霉烯類耐藥基因( OXA-48、KPC) ; PCR 擴增 后將產(chǎn)物送至上海生工生物有限公司進行雙向測序, 測序結(jié)果經(jīng) BLAST ( http: / /blast. ncbi. nlm. nih. gov / blast. cgi) 確定耐藥基因分型。
1. 5 質(zhì)粒復(fù)制子分型
堿裂解法提取細菌質(zhì)粒,采用 PCR 技術(shù)對所有菌株進行質(zhì)粒復(fù)制子類型的篩選分析。
1. 6 腸桿菌基因間重復(fù)共有序列聚合酶鏈反應(yīng) ( ERIC-PCR) 分型
熱裂解法提取細菌 DNA,采用存在于腸桿菌科細菌 DNA 中的重復(fù)序列為引物,ERIC1: 5’-ATGTAAGCTCCTGGGGATTCAC-3’,ERIC2: 5’- AAGTAAGTGACTGGGGTGAGCG-3’進行 PCR 反應(yīng)擴 增,然后將產(chǎn)物于 1% 瓊脂糖凝膠中,120 V 電泳 20 min 后用凝膠成像儀觀察電泳條帶的分布并對其進行 分型。
1. 7 多位點序列分型( MLST)
采用 PCR 法對大腸 埃希菌的 7 個管家基因( adk、fumC、gyrB、icd、mdh、purA、recA) 進行擴增并測序,引物序列參考網(wǎng)站 https: / / mlst. warwick. ac. uk /mlst /dbs/Ecoli。并將所得的測序 結(jié) 果 于 https: / /pubmlst. org /bigsdb? db = pubmlst _ mlst_seqdef 網(wǎng)站上進行比對,得出菌株的序列分型。
1. 8 質(zhì)粒轉(zhuǎn)移接合試驗
以這 9 株產(chǎn) NDM 的大腸埃 希菌為供體菌,以耐疊氮鈉的大腸埃希菌 J53 為受體 菌。供體菌和受體菌分別接種于 4 mL LB 肉湯培養(yǎng)基 中,35 ℃,200 r/min 培養(yǎng) 4 h,然后各吸取 100 μL 到 4 mL新鮮的 LB 中,混合后于 35 ℃ 培養(yǎng)箱靜止孵育 16 ~ 18 h,后取 0. 1 mL 混合菌液涂布于含氨芐西林 ( 100 mg /L) 和疊氮鈉( 100 mg /L) 的瓊脂平皿上,培養(yǎng) 箱孵育 16 ~ 18 h,挑取在平皿上生長的疑為轉(zhuǎn)移接合 子的菌落接種至氨芐平皿,后續(xù)進行菌種鑒定、藥敏試 驗、PCR 檢測耐藥基因以確定為轉(zhuǎn)移接合子。
2 結(jié) 果
來源及臨床特征 9 株產(chǎn) NDM 的 大腸埃希菌中有 4 株分離自尿液( 44. 5% ) ,3 株分離 自全血( 33. 3% ) ,2 株分離自痰液( 22. 2% ) 。其中有 3 株來自新生兒科,2 株來自門急診,血液內(nèi)科、腎內(nèi) 科、婦科和重癥醫(yī)學(xué)科各 1 株。患者性別、年齡及臨床 診斷等相關(guān)信息見表 1。
9 株產(chǎn) NDM 的大腸埃希菌呈現(xiàn) 多重耐藥性,其中對 β-內(nèi)酰胺類和喹諾酮類耐藥率最 高,在這類藥物中除了對氨曲南的耐藥率較低為 33. 3% 外,其余耐藥率為 100. 00% 。對碳青霉烯類抗 菌藥物美羅培南、亞胺培南和磺胺類抗菌藥物復(fù)方新 諾明的耐藥率均為 100. 00% 。對氨基糖苷類抗菌藥 物妥布霉素、慶大霉素、阿米卡星等耐藥率較低,分別 為22. 2% 、33. 3% 、0. 0% 。對四環(huán)素類抗菌藥物米諾環(huán)素耐藥率為 22. 2% 。
3 討 論
自新德里金屬 β-內(nèi)酰胺酶-1 型( New Delhimetallo-β-lactamase 1,NDM-1 ) 于 2009 年在印度首次報 道以來,攜帶該基因的細菌已被發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi) 流行并引發(fā)多種類型感染。目前已發(fā)現(xiàn)的 NDM 亞型有 17 種,分 別 為 NDM-1 ~ NDM-17 型,其 中 以 NDM-1 亞型最為多見。攜帶 blaNDM-1 基因的菌株往 往同時攜帶有編碼其他抗菌藥物相關(guān)的耐藥基因,如 β 內(nèi)酰胺酶類、喹諾酮類和氨基糖苷類等,導(dǎo)致只有 少數(shù)抗菌藥物如多黏菌素、替加環(huán)素等對此類細菌具 有一定的抗菌作用,該類病原菌也因此被稱為“超級細 菌”。而在本研究中 9 株產(chǎn) NDM 的大腸埃希菌均 為 NDM-5 型。NDM-5 與 NDM-1 只有 2 個氨基酸的差 別,262 位氨基酸由 G 變?yōu)?T 和 460 位 A 變?yōu)?C。 相較于 NDM-1,NDM-5 對碳青霉烯類和廣譜 β 內(nèi)酰胺 類抗菌藥物具有更高的耐藥水平。