附属瑞金医院瞿介明团队最新研究揭示肺炎克雷伯菌非接合型毒力质粒转移的新机制
2021-07-26 浏览( 来源:附属瑞金医院 
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在临床上不断分离到兼具碳青霉烯耐药和高毒力两种表型的肺炎克雷伯菌,对抗感染治疗产生巨大的挑战。

近日,上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症医学科瞿介明教授课题组在《基因组医学》(Genome Medicine)发表研究成果,揭示了肺炎克雷伯菌非接合型毒力质粒转移的新机制,即接合型IncF质粒可以将非接合型毒力质粒从hvKP诱动转移至ST11型CRKP中。

肺炎克雷伯菌是全球重点病原体,北京协和医院统计,院内肺炎克雷伯菌肺炎的病死率达50%,是院感防控的重点。它可被分为经典肺炎克雷伯菌(cKP)和高毒力肺炎克雷伯菌(hvKP),cKP常携带编码抗菌药物抗性的质粒,如碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(CRKP),而hvKP常携带编码粘液调节子和铁载体等重要毒力因子的质粒。曾一度被认为局限于hvKP中的毒力质粒,已经向cKP中扩散,尤其是CRKP,对公共健康造成巨大威胁。然而,目前毒力质粒从hvKP向CRKP转移的机制尚不明晰。近年来,在临床上不断分离到兼具碳青霉烯耐药和高毒力两种表型的肺炎克雷伯菌,对抗感染治疗产生巨大的挑战。

近期有文献报道,在cKP中检出同时携带耐药基因和毒力基因的杂合质粒,这些杂合质粒大多是IncF型质粒和毒力质粒的融合形式,有的已被证实可自主接合转移。另外有文献报道,一株cKP的毒力质粒可单独转移,或通过和IncF质粒融合而共同转移。然而,这些cKP中的毒力质粒或杂合质粒的来源不明,临床上常见的hvKP分离株仅含一个pLVPK样的非接合型毒力质粒,该重要类型毒力质粒进入cKP的转移机制尚待解析。

为此,团队在瑞金医院分离出28株引起血流感染的ST11型CRKP菌株作为接合实验受体菌,研究发现,在IncF接合型质粒的辅助下,pLVPK样非接合型毒力质粒可从hvKP转移到CRKP。毒力质粒可通过多种方式转移:单独转移、与帮助质粒共同转移、与帮助质粒形成杂合质粒进而转移等。其中,31.8%的潜在辅助质粒和98.8%的毒力质粒携带28-bp融合位点,所有毒力质粒携带起始转移位点。此外,本研究发现,胞外多糖的高表达会限制毒力质粒的转移,大肠杆菌可作为中间媒介辅助毒力质粒从hvKP间接进入CRKP。肠杆菌科中的IncF质粒作为介导碳青霉烯耐药基因转移重要载体的同时,也是毒力质粒被诱动转移的帮助质粒,这意味着,抗菌药物的不合理使用存在同时促进耐药与毒力这两种重要性状在病原细菌中播散的风险。

近年来,随着碳青霉烯类抗生素的广泛使用,CRKP检出逐年递增,区域暴发流行的报道也屡见不鲜,CRKP感染引起的病死率非常高,已对全球人类健康构成严重威胁。瞿介明说,“我们的研究发现强调了需要对兼具高毒力和碳青霉烯类抗性的肺炎克雷伯菌产生警惕,在临床用药中,应继续呼吁抗菌药物的合理使用。”

附属瑞金医院呼吸与危重症医学科瞿介明教授、上海交通大学欧竑宇教授、临床微生物科孙景勇副主任技师为论文的共同通讯作者,呼吸与危重症医学科徐燕萍博士研究生、上海交通大学张剑峰博士研究生为论文的共同第一作者。

 

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