碳青霉烯耐药基因检测
协助守护抗细菌感染的最后防线
----科普天地----
一、引言
在医学领域，抗生素是治疗细菌感染的重要武器。然而，随着抗生素的广泛使用，细菌对抗生素的耐药性问题日益严重。其中，碳青霉烯类抗生素是治疗多重耐药菌感染的最后一道防线。然而，近年来，耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌（carbapenem-resistant Enterobacterales，CRE）的分离率急剧升高，其引起的感染常导致不良预后，与高发病率和死亡率密切相关，使得这一防线岌岌可危。
二、碳青霉烯耐药的挑战
碳青霉烯类抗菌药物包括亚胺培南、美罗培南和厄他培南等，属于β-内酰胺抗菌药物，其抗菌谱广、杀菌活性强、临床用途广泛，是临床治疗重症、混合感染、耐药菌的一线药物。碳青霉烯类对革兰阴性菌具有强大的抗菌作用，特别是对多重耐药（MDR）、泛耐药革兰阴性菌（XDR-GNB）所致的感染，碳青霉烯受到广泛推崇。例如，对于产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）和头孢菌素酶（Ampc）的肠杆菌（大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等）所致的肺部感染，碳青霉烯的临床疗效满意。尽管被评价为“治疗细菌感染的最后一道防线”，但近年来全国CRE检出率明显升高，2021年肺炎克雷伯菌对美罗培南的耐药率为21.9%，较2005年（2.9%）增长近10倍。
图片来源：中国细菌耐药监测网
图片来源：中国细菌耐药监测网
三、碳青霉烯酶的产生是CRE菌株耐药的主要原因
碳青霉烯酶根据Ambler分子分类分为三类：A、B和D类。其中A类和D类属于丝氨酸类酶﹝包括最常见的肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶（KPC）、苯唑西林酶（OXA-48）﹞，B类属于金属酶，包括新德里金属内酰胺酶（NDM）、亚胺培南酶（IMP）和维罗纳整合子编码的金属内酰胺酶（VIM）。不同国家，不同地区，不同医院，不同人群以及不同细菌所产的碳青霉烯酶种类均有差异。我国临床分离的CRE菌株产生的碳青霉烯酶以KPC和NDM型为主，少数菌株产生OXA-48、IMP和VIM型碳青霉烯酶。
图片来自参考文献
由于不同种类的抗菌药物对产生不同碳青霉烯酶菌株的体外抗菌活性不同，准确、快速地对CRE产生的碳青霉烯酶进行检测并分型，对于临床抗感染治疗的精准用药和医院感染预防控制具有重要的价值！如头孢他啶-阿维巴坦对产KPC和OXA-48型丝氨酸碳青霉烯酶菌株具有高度抗菌活性，但对产金属β内酰胺酶菌株无抗菌活性；而美罗培南-伟博巴坦和亚胺培南瑞来巴坦对产KPC型碳青霉烯酶菌株，但对产金属β内酰胺酶和OXA-48型碳青霉烯酶菌株无抗菌活性。
四、碳青霉烯耐药基因检测临床应用
检测覆盖碳青霉烯耐药五大基因家族，同时检测5种最常见的碳青霉烯酶基因：包括KPC（所有23种基因型），NDM（所有16种基因型），IMP（IMP1-3、6、9-11、19、20-22、24、25、28、30、31、33、37、40、42基因型），VIM（所有60种基因型），OXA-48（OXA-162、163、181、204、232、244、245、247、370基因型）。
碳青霉烯耐药基因检测主要应用于各类危重感染患者的早期快速的诊断，可提前24小时报告临床结果，为拯救患者生命提供更多时间，为CRE精准诊断提供了快速、精准、可靠方法。对医院和卫生管理来说，可以便于管理患者，优化感控措施和流程；对临床医生来说，该方法可以帮助医生在患者感染早期进行快速、精准的给药；对患者本身来说，可以减轻不合理用药对患者的经济负担和健康隐患。
参考
1. Han R, Shi Q, Wu S, Yin D, Peng M, Dong D, Zheng Y, Guo
Y, Zhang R, Hu F; China Antimicrobial Surveillance Network (CHINET) Study
Group. Dissemination of Carbapenemases (KPC, NDM, OXA-48, IMP, and VIM) Among
Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae Isolated From Adult and
Children Patients in China. Front Cell Infect Microbiol. 2020 Jul 3;10:314.
2. 《肠杆菌目细菌碳青霉烯酶的实验室检测和临床报告规范专家共识》（第二版2022）
3. 《碳青霉烯类耐药肠杆菌预防与控制标准》（WS/T 826—2023）
供稿：王昆
