中国西南地区两家大型儿童医院新生儿耐碳青霉烯肠杆菌目细菌的分子流行病学与临床特征分析

《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》：Molecular epidemiology and clinical profiles of carbapenem-resistant Enterobacterales in neonates from two large children’s hospitals in southwestern China

　　

摘要 耐碳青霉烯肠杆菌目（Carbapenem-resistant Enterobacterales, CRE）因高抗菌耐药性与强传播性成为全球公共卫生威胁，但中国新生儿人群CRE感染的相关数据仍较缺乏。研究人员收集2018至2022年重庆与昆明两地新生儿非重复CRE分离株，分析其抗菌谱、危险因素及分子流行病学特征。采用肉汤微量稀释法进行抗菌药物敏感性试验，聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）检测碳青霉烯酶基因、超广谱β-内酰胺酶（Extended-Spectrum β-Lactamase, ESBL）基因及毒力基因，多位点序列分型（Multilocus Sequence Typing, MLST）分析菌株亲缘性，结合临床资料通过多变量Logistic回归识别危险因素。共纳入139株非重复新生儿CRE，其中耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae, CRKP）占81.3%，耐碳青霉烯大肠埃希菌（Carbapenem-Resistant Escherichia coli, CREC）占18.7%。产新德里金属β-内酰胺酶（New Delhi Metallo-β-Lactamase, NDM）为主要耐药机制（83.5%），其次为亚胺培南酶（Imipenemase, IMP）（11.5%）与肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶（Klebsiella pneumoniae Carbapenemase, KPC）（4.3%）。ESBL基因（blaSHV、blaTEM、blaCTX-M）广泛分布。CREC以序列型2（Sequence Type 2, ST2）为主（84.6%），CRKP以ST2407为主（15.9%），发现4种新型ST。CRKP中高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulent Klebsiella pneumoniae, hvKP）检出率为8.0%。所有菌株对头孢菌素类与碳青霉烯类呈高水平耐药，对阿米卡星、替加环素、多黏菌素及氨曲南-阿维巴坦耐药率较低。剖宫产（OR 3.283；95% CI 1.682–6.411）、白细胞计数升高（OR 1.049；95% CI 1.001–1.100）与动脉导管未闭（OR 2.758；95% CI 1.374–5.534）显著增加新生儿CRE感染风险，年龄增长为保护因素（OR 0.965；95% CI 0.934–0.998），均P<0.05。结论表明NDM在新生儿CRE中流行度高且易传播，高风险的产NDM ST2407肺炎克雷伯菌克隆需在新生儿中加强监测。氨曲南-阿维巴坦对新生儿CRE体外活性良好。剖宫产、年龄、白细胞计数及动脉导管未闭为新生儿CRE感染的关键危险因素。

研究背景

耐碳青霉烯肠杆菌目（Carbapenem-resistant Enterobacterales, CRE）是医院获得性感染的重要病原体，尤其对免疫功能尚未成熟的新生儿构成严重威胁。CRE引起的新生儿脓毒症死亡率可达29%至43%。中国细菌耐药监测网数据显示，肺炎克雷伯菌对亚胺青霉素的耐药率从2005年的3.0%上升至2024年的22.6%，促使世界卫生组织将CRE列为急需新型治疗药物的优先病原体。目前CRE的分子流行病学特征在不同人群与地区存在差异：成人中以产肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶-2（KPC-2）的ST11克隆为主，而中国东部地区儿童中以ST11 KPC型为主，西南地区儿童则以产新德里金属β-内酰胺酶（NDM）的ST789克隆为主。然而，针对新生儿群体的系统性研究仍较缺乏，且新生儿抗菌治疗选择有限、传统防控策略未必适用于该群体，因此亟需明确新生儿CRE感染的临床与分子特征，为精准防控提供依据。

该研究发表于《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》，研究人员回顾性收集2018至2022年重庆医科大学附属儿童医院与昆明市儿童医院新生儿病房CRE感染病例，匹配同期碳青霉烯敏感肠杆菌目（Carbapenem-Susceptible Enterobacterales, CSE）对照，开展菌株耐药表型、耐药基因型、分子分型及临床危险因素分析，旨在阐明西南地区新生儿CRE的分子流行病学规律与防控关键靶点。

技术方法

研究采用回顾性病例对照设计，样本来源于两家大型儿童医院新生儿病房，纳入符合诊断标准的CRE感染组与按医院及年份匹配的CSE对照组。通过肉汤微量稀释法与自动化药敏系统测定最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration, MIC）。采用PCR扩增并测序检测碳青霉烯酶基因（bla_NDM、bla_KPC、bla_OXA-48、bla_VIM、bla_IMP）、ESBL基因（bla_SHV、bla_TEM、bla_CTX-M）及毒力基因（peg-344、rmpA、rmpA2、iucA、iroB）。通过多位点序列分型（MLST）分析菌株遗传背景，邻接法构建系统发育树。临床资料经标准化提取后，采用LASSO回归联合多变量Logistic回归筛选独立危险因素，并通过受试者工作特征曲线评估模型效能。

研究结果

3.1 CRE分离株临床信息

共收集139株非重复CRE，其中耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKP）占81.3%，耐碳青霉烯大肠埃希菌（CREC）占18.7%。患儿平均年龄8天，男性占57.6%。标本来源以呼吸道为主（58.3%），其次为血液（24.5%）。

3.2 碳青霉烯酶与ESBL基因分布

99.3%的CRE携带碳青霉烯酶基因。CREC以bla_NDM-5（88.5%）为主，未检出bla_KPC、bla_OXA-48、bla_VIM及bla_IMP。CRKP以bla_NDM（80.5%）为主，其中bla_NDM-5占46.0%、bla_NDM-1占33.6%；bla_IMP与bla_KPC分别占14.2%与5.3%。ESBL基因在两类菌株中广泛分布，CRKP中bla_SHV检出率达100%。

3.3 CRE分离株MLST分型

CREC共检出5种ST，ST2占84.6%，其中95.5%产NDM-5。CRKP共检出27种ST，包括4种新型ST（ST7162、ST7163、ST7170、ST7509），优势型别为ST2407（15.9%）、ST789（13.3%）与ST290（10.6%）。ST2407与ST789均产NDM-5，ST304产NDM-1，ST11产KPC-2，ST290产IMP。系统发育分析显示各ST间存在明显进化差异。

3.4 抗菌药物敏感性

所有CRE对头孢菌素类与碳青霉烯类耐药率达100%。氨曲南耐药率在CRKP中为71.7%、CREC中为84.6%。氨曲南-阿维巴坦对CREC无耐药，对CRKP耐药率为3.5%；头孢他啶-阿维巴坦与美罗培南-阿维巴坦对CREC耐药率均为100%，对CRKP耐药率分别为93.8%与92.9%。氨基糖苷类中，CRKP对庆大霉素与阿米卡星的耐药率高于CREC；喹诺酮类中，CREC耐药率高达96.2%，显著高于CRKP。复方磺胺甲噁唑对CREC耐药率达92.3%。所有菌株对替加环素与多黏菌素均敏感。

3.5 CRKP毒力基因

113株CRKP中，铁载体合成基因iucA检出率最高（6.2%），其次为iroB（1.8%）与rmpA（0.9%），rmpA2与peg-344未检出。仅1株ST17同时携带rmpA与iroB，所有iucA阳性株均属于ST5363。高毒力CRKP总检出率为8.0%。

3.6 CRE感染危险因素分析

共纳入245例新生儿（CRE组124例，CSE组121例）。单因素分析筛选出18个相关因素，经LASSO回归降维后，多变量Logistic回归确定剖宫产（OR 3.283，95% CI 1.682–6.411）、年龄增长（OR 0.965，95% CI 0.934–0.998）、白细胞计数升高（OR 1.049，95% CI 1.001–1.100）及动脉导管未闭（OR 2.758，95% CI 1.374–5.534）为独立危险因素。模型区分度AUC为0.776（95% CI 0.716–0.837）。

讨论与结论

讨论指出，新生儿CRE以呼吸道与血流感染为主，CRKP为优势病原体，NDM型碳青霉烯酶尤其是NDM-5为主要耐药机制。ST2407为区域性优势克隆，可能已适应新生儿重症监护环境，需加强基因组监测。高毒力CRKP在新生儿中检出率低，但一旦感染可导致严重后果。药敏结果显示氨曲南-阿维巴坦对产金属酶CRE具有良好体外活性，可作为潜在治疗选择，但需前瞻性研究验证其临床疗效与安全性。危险因素分析首次提出白细胞计数与动脉导管未闭为新生儿CRE感染的独立预测因子，可能与免疫状态及血流动力学改变相关。

结论重申，NDM是新生儿CRE的主要耐药机制，ST2407产NDM肺炎克雷伯菌克隆需持续监测。氨曲南-阿维巴坦体外活性优异。剖宫产、动脉导管未闭、低龄及高白细胞计数为关键危险因素，应在高危新生儿中实施针对性筛查与抗菌药物管理。