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中华实验和临床感染病杂志(电子版)

中华实验和临床感染病杂志(电子版) ›› 2018, Vol. 12 ›› Issue (04) : 334 -340. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-1358.2018.04.005

所属专题： 文献；

论著

肠杆菌科细菌产碳青霉烯酶基因型研究
冯丽娜1, 李从荣1,†(), 杨勇文1, 姜树朋1, 蔡璇1, 李娟1, 冯锴1, 郭静1   
  1. 1. 430060　武汉市，武汉大学人民医院检验医学中心
  • 收稿日期:2017-11-28 出版日期:2018-08-15
  • 通信作者: 李从荣
  • 基金资助:
    国家临床重点专科建设项目(No.财社［2010］305)

The carbapenemase genotypes in carbapenem-nonsusceptible Enterobacteriaceae strains

Lina Feng1, Congrong Li1,†(), Yongwen Yang1, Shupeng Jiang1, Xuan Cai1, Juan Li1, Kai Feng1, Jing Guo1   

  1. 1. Department of Clinical Laboratory, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430060, China
  • Received:2017-11-28 Published:2018-08-15
  • Corresponding author: Congrong Li
  • About author:
    Corresponding author: Li Congrong, Email:
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引用本文：

冯丽娜, 李从荣, 杨勇文, 姜树朋, 蔡璇, 李娟, 冯锴, 郭静. 肠杆菌科细菌产碳青霉烯酶基因型研究[J]. 中华实验和临床感染病杂志(电子版), 2018, 12(04): 334-340.

Lina Feng, Congrong Li, Yongwen Yang, Shupeng Jiang, Xuan Cai, Juan Li, Kai Feng, Jing Guo. The carbapenemase genotypes in carbapenem-nonsusceptible Enterobacteriaceae strains[J]. Chinese Journal of Experimental and Clinical Infectious Diseases(Electronic Edition), 2018, 12(04): 334-340.

目的

探讨对碳青霉烯类抗菌药物敏感性降低的肠杆菌科细菌携带碳青霉烯酶基因的类型。

方法

收集2016年2月至2017年2月武汉大学人民医院分离自临床的87株对碳青霉烯类抗菌药物敏感性降低的肠杆菌科细菌。运用改良Hodge试验进行碳青霉烯酶的表型确证。PCR检测碳青霉烯酶基因：blaKPC、blaNDM、blaIMP、blaVIM。将PCR产物纯化后进行测序，运用SeqMan软件对测序结果进行拼接后在NCBI网站BLAST比对，得到碳青霉烯酶基因亚型。

结果

87株碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌中，产碳青霉烯酶菌株检出率为70.1%，携带blaKPC-2、blaNDM-1、blaNDM-5、blaIMP-4和blaVIM-1的菌株分别为29、16、11、7和1株。产碳青霉烯酶最多的肠杆菌科细菌为肺炎克雷伯菌（33株），其次为大肠埃希菌（15株），肺炎克雷伯菌以产KPC型碳青霉烯酶为主，而大肠埃希菌仅产NDM型碳青霉烯酶。改良Hodge试验检测碳青霉烯酶的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.4%、96.2%、98.3%和86.2%，可准确检测KPC-2和NDM-5型碳青霉烯酶。碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗菌药物亚胺培南和美罗培南的不敏感率分别为93.1%和79.3%，产KPC和NDM肠杆菌科细菌对青霉素类、除第四代头孢菌素以外的头孢菌素类、碳青霉烯类及加酶抑制剂的复合制剂耐药率均为100%，对其他临床常用抗菌药物的耐药率均保持在较高水平。

结论

本院碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌株主要产KPC-2、NDM-1和NDM-5型碳青霉烯酶。

关键词: 碳青霉烯类抗菌药物, 肠杆菌科细菌, 改良Hodge试验, 碳青霉烯酶, 基因型
Objective

To investigate the type of carbapenem gene carried byEnterobacteriaceae bacteriawith low susceptibility to carbapenems.

Methods

Total of 87 carbapenem-nonsusceptibleEnterobacteriaceaestrains isolated from clinical samples in Renmin Hospital of Wuhan University from February 2016 and February 2017 were collected. The phenotypes of carbapenemases were identified by Modified Hodge Test. The carbapenemase genes (blaKPC, blaNDM, blaIMP and blaVIM) were detected by PCR. And the nucleotide sequences were compared with the sequences available by BLAST comparison on NCBI.

Results

The detection rate of carbapenemase-producing strains was 70.1% among 87 carbapenem-nonsusceptibleEnterobacteriaceaestrains. The strains carrying blaKPC-2, blaNDM-1, blaNDM-5, blaIMP-4 and blaVIM-1 were 29 strains, 16 strains, 11 strains, 7 strains and 1 strain, respectively. The most common carbapenemase-producing strains wereKlebsiella pneumoniae(33 strains) and followed byEscherichia coli(15 strains).Klebsiella pneumoniaemainly produced KPC-carbapenemase andEscherichia colionly produced NDM-carbapenemase. The sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value of Modified Hodge Test for carbapenemase were 93.4%, 96.2%, 98.3% and 86.2%, respectively. And the insensitivity rates of carbapenem-nonsusceptibleEnterobacteriaceaestrains to imipenem and meropenem were 93.1% and 79.3%, respectively. The resistance rates of KPC and NDM-producingEnterobacteriaceaestrains to penicillins, cephalosporins, carbapenems and compound preparation with enzyme inhibitors were all 100%.

Conclusions

The carbapenem-nonsusceptibleEnterobacteriaceaestrains isolated from our Hospital mainly produced KPC-2, NDM-1 and NDM-5 carbapenemases.

Key words: Carbapenem, Enterobacteriaceae, Modified Hodge test, Carbapenemases, Genotypes
表1 碳青霉烯酶基因扩增引物
产物 编码基因 引物序列（5′→3′） 产物长度（bp） 退火温度（℃）
肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶 blaKPC F：ATCGCCGTCTAGTTCTGCTG 811 60
R：TCGCTGTGCTTGTCATCCTT
新德里金属β-内酰胺酶 blaNDM F：AGGACAAGATGGGCGGTATG 281 60
R：CTTGGCCTTGCTGTCCTTGA
亚胺培南水解酶 blaIMP F：GGGCGGAATAGAGTGGCTTA 365 60
R：GTGATGCGTCTCCAGCTTCA
维罗纳整合子编码金属β-内酰胺酶 blaVIM F：GAGCCGAGTGGTGAGTATCC 370 60
R：GAATCTCGTTCCCCTCTGCC
表2 87株碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌及产KPC和NDM菌株对抗菌药物的敏感性（%）
抗菌药物 87株肠杆菌科细菌比例 产KPC肠杆菌科细菌株数比例 产NDM肠杆菌科细菌株数比例
R I S R I S R I S
氨苄西林 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
哌拉西林 87.7 3.7 8.6 100 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
氨苄西林/舒巴坦 93.6 3.2 3.2 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
阿莫西林/克拉维酸 96.9 3.1 0.0 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
哌拉西林/他唑巴坦 80.5 3.4 16.1 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
头孢唑林 98.8 1.2 0.0 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
头孢他啶 87.2 0 12.8 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
头孢噻肟 84.9 3.5 11.6 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
头孢吡肟 79.4 1.1 19.5 96.6 0.0 3.4 100.0 0.0 0.0
氨曲南 73.3 4.7 22.0 100.0 0.0 0.0 70.4 3.7 25.9
亚胺培南 78.2 14.9 6.9 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
美罗培南 74.7 4.6 20.7 100.0 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0
庆大霉素 65.5 0.0 34.5 75.9 0.0 24.1 85.2 0.0 14.8
阿米卡星 34.5 0.0 65.5 69.0 0.0 31.0 22.2 0.0 77.8
环丙沙星 74.4 5.8 19.8 100.0 0.0 0.0 85.2 7.4 7.4
左氧氟沙星 70.1 2.3 27.6 100.0 0.0 0.0 81.5 0.0 18.5
莫西沙星 73.5 4.1 22.4 100.0 0.0 0.0 84.2 5.3 10.5
复方新诺明 51.2 0.0 48.8 14.3 0.0 85.7 88.9 0.0 11.1
氯霉素 49.3 16.0 34.7 52.2 26.1 21.7 50.0 12.5 37.5
四环素 52.4 0.0 47.6 22.2 0.0 77.8 76.0 0.0 24.0
表3 改良Hodge试验结果基因检测结果（株）
碳青霉烯酶基因检测 改良Hodge试验 合计
+ －
+ 57 4 61
－ 1 25 26
合计 58 29 87
图1 blaKPC、blaNDM、blaIMP和blaVIM扩增产物电泳图谱
表4 碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌携带碳青霉烯酶基因型[例（%）]
菌株 碳青霉烯类抗菌药物不敏感肠杆菌科细菌 blaKPC blaNDM blaIMP blaVIM 产酶菌株合计
肺炎克雷伯菌 38（43.7） 28（32.1） 2（2.3） 3（3.4） 0（0.0） 33（37.9）
大肠埃希菌 20（23.0） 0（0.0） 15（17.2） 0（0.0） 0（0.0） 15（17.2）
产气肠杆菌 10（11.5） 0（0.0） 0（0.0） 1（1.2） 0（0.0） 1（1.2）
阴沟肠杆菌 8（9.2） 0（0.0） 3（3.4） 2（2.3） 0（0.0） 5（5.8）
产酸克雷伯菌 5（5.7） 1（1.2） 4（4.6） 1（1.2） 1（1.2） 7（8.0）
弗劳地枸橼酸杆菌 3（3.4） 0（0.0） 2（2.3） 0（0.0） 0（0.0） 2（2.3）
摩根摩根菌 2（2.3） 0（0.0） 0（0.0） 0（0.0） 0（0.0） 0（0.0）
非脱羧勒克菌 1（1.2） 0（0.0） 1（1.2） 0（0.0） 0（0.0） 1（1.2）
碳青霉烯酶基因合计 87（100.0） 29（33.3） 27（31.0） 7（8.1） 1（1.2） 64a（73.6）
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