一种产生KPC酶的肺炎克雷伯菌临床分离株的基因组与分子特征分析：该菌对美罗培南-瓦伯巴坦、亚胺培南-雷莱巴坦以及头孢他啶-阿维巴坦具有耐药性

《BMC Genomic Data》：Genomic and molecular characterisation of a KPC-producing Klebsiella pneumoniae clinical isolate resistant to meropenem-vaborbactam, imipenem-relebactam, and ceftazidime-avibactam

　　

摘要

背景

在全球范围内，Klebsiella pneumoniae对碳青霉烯类和第三代头孢菌素的耐药性正在增加，这限制了治疗选择。β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂组合被广泛用于克服由β-内酰胺酶介导的耐药性。2021年，在英格兰的一名住院患者中分离出一种不寻常的K. pneumoniae临床分离株KpMVR1，该分离株对美罗培南-瓦博巴坦、亚胺培南-雷巴坦和头孢他啶-阿维巴坦具有耐药性。为了研究这一现象，我们分析了KpMVR1的基因组及其抗菌敏感性，并将其与两种克隆相关的分离株进行了比较：KpMVS1（从同一患者42天前采集）和KpMVS2（来自同一医院的另一名患者）这两种分离株对所有三种β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂组合均敏感。

方法

对这些三个分离株进行了Illumina和MinION的全基因组测序，随后进行了混合基因组组装。将注释后的基因组组装结果进行比较以识别遗传变异。通过突变实验验证了预测的功能改变。

结果

所有分离株都属于ST8134克隆，并携带预测为可接合的质粒中的bla_KPC-2等位基因（KpMVR1：bla_KPC-157；KpMVS1和KpMVS2：bla_KPC-2）。插入序列ISEc68在KpMVR1的ompK36基因中引起了移码突变，导致了其对美罗培南-瓦博巴坦和亚胺培南-雷巴坦的敏感性降低。与KPC-2相比，KPC-157对亚胺培南和头孢他啶的水解能力较弱。KpMVR1还编码了一个发生缺陷的转录抑制因子MarR以及AcrAB-TolC多重耐药外排泵中的AcrB基因的破坏性突变。在KpMVS2特有的新类型IncFII(pKP91)/IncFIB(K)质粒上发现了一个完整的铁转运fec操纵子，这可能是该分离株具有cefiderocol耐药性的原因。

结论

KpMVR1携带多种与耐药性相关的基因修饰，并且其耐药性特征可能是通过患者体内的进化过程形成的。这项研究强调了在易感患者中常规筛查耐药病原体的重要性，以便指导抗菌化疗，并需要进一步研究其耐药机制以评估传播风险。