2017-11-23
好消息！最近，派森諾生物與河南農業大學杜向黨教授團隊合作，對4株新分離的具有多重耐藥性和高毒力特性的碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯氏菌（Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae，CRKP）進行全基因組測序研究，成果以“Correspondence”的形式順利發表在醫學界權威刊物《柳葉刀》旗下子刊《The Lancet Infectious Diseases》（影響因子：19.864）！可喜可賀！
研究背景
2016年，《The Lancet Infectious Diseases》曾發表一篇流行(xing)病(bing)學(xue)研究論文，報(bao)道(dao)了一起(qi)由ST11型碳(tan)青(qing)霉烯類(lei)耐藥(yao)高毒力肺(fei)炎克(ke)雷(lei)(lei)伯(bo)菌(jun)（ST11 CR-HvKP）感染(ran)(ran)引起(qi)的致命(ming)呼(hu)吸道(dao)相關肺(fei)炎流行(xing)病(bing)例。揭示了一個令人擔憂的細菌(jun)演化(hua)現象(xiang)——在(zai)碳(tan)青(qing)霉烯類(lei)耐藥(yao)肺(fei)炎克(ke)雷(lei)(lei)伯(bo)氏菌(jun)（CRKP）中(zhong)同時(shi)存在(zai)由質粒介導的多(duo)重抗(kang)性(xing)和高毒力特性(xing)，這(zhe)無疑(yi)是對肺(fei)炎克(ke)雷(lei)(lei)伯(bo)氏菌(jun)感染(ran)(ran)防控工作的巨大挑戰。
基(ji)于此背景，河南(nan)農(nong)業大(da)學研(yan)究(jiu)人(ren)員做了一項調查(cha)碳青(qing)(qing)霉烯類耐藥高毒(du)力肺炎克(ke)雷(lei)伯菌(jun)（CR-HvKP）在中國的回溯(su)研(yan)究(jiu)（未發(fa)表）。在2011年至(zhi)2016年間，研(yan)究(jiu)人(ren)員分別(bie)從臨床患者和(he)動(dong)物體內分離了253株(zhu)和(he)102株(zhu)肺炎克(ke)雷(lei)伯氏(shi)菌(jun)，并篩選(xuan)碳青(qing)(qing)霉烯酶基(ji)因(yin)（blaOXA-48-liker，blaIMP，blaVIM，blaKPC和(he)blaNDM）和(he)毒(du)力基(ji)因(yin)（rmpA， rmpA2，iucA，和(he)iroN）。
測序(xu)平(ping)臺(tai)：PacBio RS II&Illumina MiSeq
研究結果：
從人類(lei)患者中分離出的四株(zhu)(zhu)CRKP菌(jun)(jun)株(zhu)(zhu)同時(shi)具有(you)blaKPC-2，rmpA，rmpA2，iucA和iroN基因。該4株(zhu)(zhu)菌(jun)(jun)均屬于ST11菌(jun)(jun)株(zhu)(zhu)，對碳青霉(mei)烯(xi)類(lei)抗(kang)生(sheng)素和其(qi)(qi)他抗(kang)生(sheng)素耐藥(yao)，其(qi)(qi)中菌(jun)(jun)株(zhu)(zhu)KP267對替加環素耐藥(yao)（如表1）。
S1-PFGE電泳和(he)Southern雜交結果(guo)顯(xian)示，該4株(zhu)CRKP菌(jun)株(zhu)攜帶了(le)兩種不(bu)同(tong)類型的質(zhi)粒——攜帶毒(du)力基因質(zhi)粒（280kb或(huo)230kb）和(he)編碼blaKPC-2基因質(zhi)粒（54kb或(huo)78kb；如圖1）。
為(wei)了研究(jiu)CR-HvKP菌株KP267對(dui)替加環(huan)素(su)產生(sheng)抗性的(de)機(ji)制，研究(jiu)人員對(dui)KP267菌株進行了全基因(yin)組(zu)和質(zhi)粒基因(yin)組(zu)的(de)測序。結果顯示，兩(liang)完整質(zhi)粒大(da)(da)小分(fen)別為(wei)233,479 bp和57,689 bp。其中較大(da)(da)質(zhi)粒pVir-CR-HvKP267（NCBI登(deng)錄號(hao)(hao)MG053312）與(yu)(yu)毒力(li)質(zhi)粒pLVPK（NCBI登(deng)錄號(hao)(hao)AY378100）高度同源（見圖(tu)2）；較小質(zhi)粒pKPC-CR-HvKP267（NCBI登(deng)錄號(hao)(hao)MG053313）攜帶blaKPC-2基因(yin)（如圖(tu)3），與(yu)(yu)S1-PFGE電泳和Southern印跡(ji)結果一致(zhi)。
除了blaKPC-2基因，質粒pKPC CR-HvKP267還攜帶了其他抗生素抗性基因，包括tet(A)突變體，bla LAP-2，qnrS1，aac(3)-IId，dfrA1和sulI。將pKPC-CR-HvKP267質粒攜帶的tet(A)突變體基因經EcoRⅠ消化克隆至pBluescript載體，轉化至DH5α大腸桿菌中，可賦予大腸桿菌替加環素抗性，表明tet(A)突變體在KP267中介導替加環素抗性。
總(zong)結：
肺炎克雷(lei)伯菌(jun)是獲得性(xing)感(gan)染相關的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)致(zhi)病(bing)菌(jun)，該菌(jun)常(chang)引起難治愈性(xing)感(gan)染。隨著多(duo)藥(yao)耐藥(yao)肺炎克雷(lei)伯氏菌(jun)的(de)(de)(de)增加，其已經(jing)成為(wei)一(yi)嚴重的(de)(de)(de)公共衛生負擔。CR-HvKP中tet(A)突變體基因的(de)(de)(de)存在可能進一(yi)步(bu)限(xian)制了該病(bing)原的(de)(de)(de)治療選擇。
本研究的全(quan)基因組(zu)測序和拼(pin)接注釋工作由(you)派森諾(nuo)生物完(wan)成。
文章索引
Hong Yao, Shangshang Qin, Sheng Chen, et al.
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