Klinische und molekulare Eigenschaften von Carbapenem-resistentem Hypervi

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Klinische und molekulare Eigenschaften von Carbapenem-resistenter hochvirulenter Klebsiella pneumoniae in einem tertiären Krankenhaus in Shanghai
Zhou Cong, 1 Wu Qiang, 1 He Leqi, 1 Zhang Hui, 1 Xu Maosuo, 1 Bao Yuyuan, 2 Jin Zhi, 3 Fang Shen 11 Department of Clinical Laboratory Medicine, Shanghai Fifth People's Hospital, Fudan University, Shanghai, Volksrepublik China;2 Shanghai Jiaotong Department of Laboratory Medicine, Shanghai Children's Hospital, Shanghai, Volksrepublik China;3 Abteilung für Neurologie, Shanghai Fifth People's Hospital, Fudan University Corresponding author: Fang Shen, Department of Clinical Laboratory Medicine, Shanghai Fifth People's Hospital, Fudan University, No. 128 Ruili Road, Minhang District, Shanghai, Postcode 200240 of ChinaTel +86 18021073261 E-Mail [email protected] Hintergrund: Die Verschmelzung von Carbapenem-Resistenz und Hypervirulenz bei Klebsiella pneumoniae hat zu großen Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit geführt.In den letzten Jahren gab es immer mehr Berichte über Carbapenem-resistente hochvirulente Klebsiella pneumoniae (CR-hvKP)-Isolate.Material und Methoden: Eine retrospektive Analyse der klinischen Datenauswertung von mit CR-hvKP infizierten Patienten von Januar 2019 bis Dezember 2020 in einem Krankenhaus der Tertiärstufe.Berechnen Sie die Klebsiella pneumoniae, Klebsiella pneumoniae (hmKP), Carbapenem-resistente Klebsiella pneumoniae (CR-hmKP) und Carbapenem-resistente hochvirulente Pneumonie, die innerhalb von 2 Jahren gesammelt wurden. Die Anzahl der Isolate von Leberella (CR-hvKP).PCR-Nachweis von Resistenzgenen, virulenzbezogenen Genen, kapsulären Serotypgenen und Multilocus-Sequenztypisierung (MLST) von CR-hvKP-Isolaten.Ergebnisse: Während der Studie wurden insgesamt 1081 nicht-repetitive Klebsiella pneumoniae-Stämme isoliert., einschließlich 392 Stämme von Klebsiella pneumoniae (36,3 %), 39 Stämme von CR-hmKP (3,6 %) und 16 Stämme von CR-hvKP (1,5 %).Ungefähr 31,2 % (5/16) des CR-hvKP werden im Jahr 2019 isoliert und ungefähr 68,8 % (11/16) des CR-hvKP werden im Jahr 2020 isoliert. Unter den 16 CR-hvKP-Stämmen sind 13 Stämme ST11 und Serotyp K64, 1 Stamm sind die Serotypen ST11 und K47, 1 Stamm sind die Serotypen ST23 und K1 und 1 Stamm sind die Serotypen ST86 und K2.Die virulenzbezogenen Gene entB, fimH, rmpA2, iutA und iucA sind in allen 16 CR-hvKP-Isolaten vorhanden, gefolgt von mrkD (n=14), rmpA (n=13), Aerobactin (n=2), AllS ( n = 1).Die 16 CR-hvKP-Isolate tragen alle das Carbapenemase-Gen blaKPC-2 und das Extended-Spectrum-β-Lactamase-Gen blaSHV.Die Ergebnisse des ERIC-PCR-DNA-Fingerabdrucks zeigten, dass 16 CR-hvKP-Stämme hochgradig polymorph waren und die Banden jedes Stamms signifikant unterschiedlich waren, was einen sporadischen Zustand anzeigte.Fazit: Obwohl CR-hvKP sporadisch verbreitet wird, nimmt es von Jahr zu Jahr zu.Jahr.Daher sollte klinische Aufmerksamkeit geweckt und die notwendigen Maßnahmen ergriffen werden, um das Klonen und die Verbreitung des Superkeims CR-hvKP zu verhindern.Schlüsselwörter: Klebsiella pneumoniae, Carbapenem-Resistenz, hohe Virulenz, hoher Schleim, Epidemiologie
Klebsiella pneumoniae ist ein opportunistischer Erreger, der eine Vielzahl von Infektionen verursachen kann, darunter Lungenentzündung, Harnwegsinfektionen, Bakteriämie und Meningitis.1 In den vergangenen dreißig Jahren ist im Gegensatz zur klassischen Klebsiella pneumoniae (cKP) eine neue hochvirulente Klebsiella pneumoniae (hvKP) Hypermukosaschleim zu einem klinisch bedeutsamen Erreger geworden, der bei hochaggressiven Infektionen wie Leberabszessen bei Gesunden verursacht werden kann und immungeschwächte Personen.2 Es ist erwähnenswert, dass diese Infektionen normalerweise von zerstörerischen disseminierten Infektionen, einschließlich Endophthalmitis und Meningitis, begleitet werden.3 Die Produktion des Schleimhautphänotyps hvKP mit hohem Schleimhautanteil ist in der Regel auf die erhöhte Produktion von Kapselpolysacchariden und das Vorhandensein spezifischer Virulenzgene wie rmpA und rmpA2.4 zurückzuführen.Der hohe Schleim-Phänotyp wird normalerweise durch den „String-Test“ bestimmt.Die über Nacht auf Blutagarplatten gewachsenen Klebsiella pneumoniae-Kolonien werden mit einer Schlaufe gespannt.Wenn sich ein zähes Seil mit einer Länge von >5 mm bildet, ist der „Seiltest“ positiv.5 Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass Peg-344, iroB, iucA, rmpA, rmpA2 und rmpA2 Biomarker sind, die hvkp genau identifizieren können.6 In dieser Studie wurde die hochvirulente Klebsiella pneumoniae als hoch schleimviskoser Phänotyp (positives String-Testergebnis) und mit dem Klebsiella pneumoniae-Virulenzplasmid verwandte Stellen (rmpA2, iutA, iucA) definiert. In den 1980er Jahren wurde in Taiwans Fallberichten erstmals eine Gemeinschaft beschrieben -erworbene Leberabszesse, verursacht durch hvKP, begleitet von schweren Endorganschäden, wie Meningitis und Endophthalmitis.7,8 hvKP wird in vielen Ländern Asiens, Europas und Amerikas sporadisch übertragen.Obwohl mehrere Fälle von hvKP in Europa und Amerika gemeldet wurden, trat die Prävalenz von hvKP hauptsächlich in asiatischen Ländern auf, insbesondere in China.9
Im Allgemeinen ist hvKP empfindlicher gegenüber Antibiotika, während Carbapenem-resistente Klebsiella-Pneumonie (CRKP) weniger toxisch ist.Mit der Verbreitung von Arzneimittelresistenz- und Virulenzplasmiden wurde CR-hvKP jedoch erstmals von Zhang et al. beschrieben.im Jahr 2015, und es gibt immer mehr Inlandsberichte.10 Da CR-hvKP schwere und schwer zu behandelnde Infektionen verursachen kann, kann ein Pandemie-Klon zum nächsten „Superbug“ werden.Bisher sind die meisten durch CR-hvKP verursachten Infektionen sporadisch aufgetreten, und kleine Ausbrüche sind selten.11,12
Derzeit ist die Erkennungsrate von CR-hvKP niedrig, und es gibt nur wenige diesbezügliche Studien.Die molekulare Epidemiologie von CR-hvKP ist in verschiedenen Regionen unterschiedlich, daher ist es notwendig, die klinische Verteilung und die molekular-epidemiologischen Eigenschaften von CR-hvKP in dieser Region zu untersuchen.Diese Studie analysierte umfassend die Resistenzgene, virulenzbezogenen Gene und MLST von CR-hvKP.Wir haben versucht, die Prävalenz und molekulare Epidemiologie von CR-hvKP in einem tertiären Krankenhaus in Shanghai, Ostchina, zu untersuchen.Diese Studie ist von großer Bedeutung für das Verständnis der molekularen Epidemiologie von CR-hvKP in Shanghai.
Die nicht-repetitiven Isolate von Klebsiella pneumoniae aus dem der Fudan-Universität angegliederten Shanghai Fifth People's Hospital von Januar 2019 bis Dezember 2020 wurden retrospektiv gesammelt und die Prozentsätze von hmKP, CRKP, CR-hmkp und CR-hvKP wurden berechnet.Alle Isolate wurden mit dem kompakten automatischen mikrobiellen Analysegerät VITEK-2 (Biomerieux, Marcy L'Etoile, Frankreich) identifiziert.Maldi-Tof-Massenspektrometrie (Bruker Daltonics, Billerica, MA, USA) wurde verwendet, um die Identifizierung von Bakterienstämmen erneut zu überprüfen.Der hohe Schleim-Phänotyp wird durch den „String-Test“ bestimmt.Wenn Imipenem oder Meropenem resistent sind, wird die Carbapenem-Resistenz durch einen Empfindlichkeitstest bestimmt.Hochvirulentes Klebsiella pneumoniae ist definiert als ein Phänotyp mit hohem Schleim (positives String-Testergebnis) und Klebsiella pneumoniae-Virulenzplasmid-verwandte Stellen (rmpA2, iutA, iucA)6.
Eine einzelne Klebsiella pneumoniae-Kolonie wurde auf eine 5%ige Schafblut-Agarplatte inokuliert.Nach der Inkubation über Nacht bei 37 °C die Kolonie vorsichtig mit einer Impföse herausziehen und dreimal wiederholen.Wenn sich dreimal eine viskose Linie bildet und die Länge mehr als 5 mm beträgt, gilt der „Linientest“ als positiv und der Stamm weist einen Phänotyp mit hohem Schleim auf.
In dem kompakten automatischen mikrobiellen Analysegerät VITEK-2 (Biomerieux, Marcy L'Etoile, Frankreich) wurde die antimikrobielle Empfindlichkeit gegenüber mehreren häufig verwendeten Antibiotika durch Brühe-Mikroverdünnung nachgewiesen.Die Ergebnisse werden gemäß dem vom Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2019) entwickelten Leitfaden interpretiert.E. coli ATCC 25922 und Klebsiella pneumoniae ATCC 700603 wurden als Kontrollen für die antimikrobielle Empfindlichkeitsprüfung verwendet.
Genomische DNA aller Klebsiella pneumoniae-Isolate wurde mit dem TIANamp Bacteria Genomic DNA Kit (Tiangen Biotech Co. Ltd., Peking, China) extrahiert.β-Lactamase-Gene mit erweitertem Spektrum (blaCTX-M, blaSHV und blaTEM), Carbapenemase-Gene (blaKPC, blaNDM, blaVIM, blaIMP und blaOXA-48) und 9 repräsentative virulenzbezogene Gene, einschließlich pLVPK-Plasmid-ähnlicher Loci (allS, fimH , mrkD, entB, iutA, rmpA, rmpA2, iucA und Aerobactin) wurden wie zuvor beschrieben durch PCR amplifiziert.13,14 Kapselserotyp-spezifische Gene (K1, K2, K5, K20, K54 und K57) wurden wie oben beschrieben durch PCR amplifiziert.14 Falls negativ, amplifizieren und sequenzieren Sie den wzi-Locus, um die kapselserotypspezifischen Gene zu bestimmen.15 Die in dieser Studie verwendeten Primer sind in Tabelle S1 aufgelistet.Die positiven PCR-Produkte wurden von der NextSeq 500-Sequenzierungsplattform (Illumina, San Diego, CA, USA) sequenziert.Vergleichen Sie Nukleotidsequenzen, indem Sie BLAST auf der NCBI-Website (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) ausführen.
Die Multi-Site-Sequenztypisierung (MLST) wurde wie auf der MLST-Website des Pasteur-Instituts (https://bigsdb.pasteur.fr/klebsiella/klebsiella.html) beschrieben durchgeführt.Die sieben Haushaltsgene gapA, infB, mdh, pgi, phoE, rpoB und tonB wurden mittels PCR amplifiziert und sequenziert.Der Sequenztyp (ST) wird bestimmt, indem die Sequenzierungsergebnisse mit der MLST-Datenbank verglichen werden.
Die Homologie von Klebsiella pneumoniae wurde analysiert.Genomische DNA von Klebsiella pneumoniae wurde als Matrize extrahiert, und die ERIC-Primer sind in Tabelle S1 gezeigt.PCR amplifiziert genomische DNA und erstellt einen Fingerabdruck der genomischen DNA.16 PCR-Produkte wurden durch 2 % Agarose-Gelelektrophorese nachgewiesen.Die DNA-Fingerprinting-Ergebnisse wurden mithilfe der Banderkennung der QuantityOne-Software identifiziert, und die genetische Analyse wurde mithilfe der ungewichteten gepaarten Gruppenmethode (UPGMA) des arithmetischen Mittels durchgeführt.Die Isolate mit einer Ähnlichkeit von > 75 % werden als derselbe Genotyp angesehen, und diejenigen mit einer Ähnlichkeit von < 75 % werden als unterschiedliche Genotypen betrachtet.
Verwenden Sie das statistische Softwarepaket SPSS für Windows 22.0, um die Daten zu analysieren.Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) beschrieben.Kategoriale Variablen wurden durch den Chi-Quadrat-Test oder den exakten Test nach Fisher bewertet.Alle statistischen Tests sind zweiseitig, und ein P-Wert von <0,05 wird als statistisch signifikant betrachtet.
Das der Fudan-Universität angegliederte Shanghai Fifth People's Hospital sammelte vom 1. Januar 2019 bis zum 31. Dezember 2020 1081 Isolate von Klebsiella pneumoniae und schloss doppelte Isolate desselben Patienten aus.Darunter waren 392 Stämme (36,3 %) hmKP, 341 Stämme (31,5 %) CRKP, 39 Stämme (3,6 %) CR-hmKP und 16 Stämme (1,5 %) CR-hvKP.Es ist erwähnenswert, dass 33,3 % (13/39) der CR-hmKP und 31,2 % (5/16) der CR-hvKP aus dem Jahr 2019 stammen, 66,7 % (26/39) der CR-hmKP und 68,8 % (11/16 ) Die CR-hvKP wurde ab 2020 abgetrennt. Aus Sputum (17 Stämme), Urin (12 Stämme), Drainageflüssigkeit (4 Stämme), Blut (2 Stämme), Eiter (2 Stämme), Galle (1 Isolierung) und Pleuraerguss (1 Isolierung).Sechzehn Arten von CR-hvKP wurden aus Sputum (9 Isolate), Urin (5 Isolate), Blut (1 Isolat) und Pleuraerguss (1 Isolat) gewonnen.
Durch Stammidentifizierung, Arzneimittelsensitivitätstest, Stringtest und virulenzbezogenen Gennachweis wurden 16 CR-hvKP-Stämme gescreent.Die klinischen Merkmale der 16 mit CR-hvKP-Isolaten infizierten Patienten sind in Tabelle 1 zusammengefasst. 13 der 16 Patienten (81,3 %) waren Männer, und alle Patienten waren älter als 62 Jahre (Durchschnittsalter: 83,1 ± 10,5 Jahre).Sie kamen von 8 Stationen und mehr als die Hälfte von der zentralen Intensivstation (9 Fälle).Grunderkrankungen umfassen zerebrovaskuläre Erkrankungen (75 %, 12/16), Bluthochdruck (50 %, 8/16), chronisch obstruktive Lungenerkrankungen (50 %, 8/16) usw. Invasive Chirurgie umfasst mechanische Beatmung (62,5 %, 10/16). 16), Blasenkatheter (37,5 %, 6/16), Magensonde (18,8 %, 3/16), Chirurgie (12,5 %, 2/16) und intravenöser Katheter (6,3 %, 1/16).Neun der 16 Patienten starben und 7 Patienten besserten sich und wurden entlassen.
Die 39 CR-hmKP-Isolate wurden entsprechend der Länge des klebrigen Fadens in zwei Gruppen eingeteilt.Darunter wurden 20 CR-hmKP-Isolate mit einer viskosen Fadenlänge ≤ 25 mm in eine Gruppe eingeteilt, und 19 CR-hmKP-Isolate mit einer viskosen Fadenlänge > 25 mm wurden in eine andere Gruppe eingeteilt.Das PCR-Verfahren erkennt die positive Rate der virulenzbezogenen Gene rmpA, rmpA2, iutA und iucA.Die positiven Raten von CR-hmKP-virulenzbezogenen Genen in den beiden Gruppen sind in Tabelle 2 gezeigt. Es gab keinen statistischen Unterschied in der positiven Rate von CR-hmKP-virulenzbezogenen Genen zwischen den beiden Gruppen.
Tabelle 3 listet die detaillierten antimikrobiellen Resistenzprofile der 16 Medikamente auf.16 CR-hvKP-Isolate zeigten eine Multiresistenz.Alle Isolate wurden mit Ampicillin, Ampicillin/Sulbactam, Cefoperazon/Sulbactam, Piperacillin/Tazobactam, Cefazolin, Cefuroxim, Ceftazidim, Ceftriaxon, Cefepim, Cefoxitin, Imipenem und Meropenem behandelt und sind resistent.Trimethoprim-Sulfamethoxazol hatte die niedrigste Resistenzrate (43,8 %), gefolgt von Amikacin (62,5 %), Gentamicin (68,8 %) und Ciprofloxacin (87,5 %).
Die Verteilung von virulenzbezogenen Genen, antimikrobiellen Resistenzgenen, kapsulären Serotypgenen und MLST von 16 CR-hvKP-Isolaten ist in Abbildung 1 dargestellt Abbildung 1. Abbildung 2. MLST-Analyse zeigt insgesamt 3 STs, ST11 ist der dominanteste ST (87,5 %, 14/16), gefolgt von ST23 (6,25 %, 1/16) und ST86 (6,25 %, 1 /16).Gemäß den Ergebnissen der wzi-Typisierung wurden 4 verschiedene Kapselserotypen identifiziert (Abbildung 1).Unter den 16 Carbapenem-resistenten hvKP-Isolaten ist K64 der häufigste Serotyp (n=13), gefolgt von K1 (n=1), K2 (n=1) und K47 (n=1).Außerdem ist der Stamm des Kapsel-Serotyps K1 ST23, der Stamm des Kapsel-Serotyps K2 ST86 und die verbleibenden 13 Stämme von K64 und 1 Stamm von K47 sind alle ST11.Die positiven Raten von 9 Virulenzgenen in 16 CR-hvKP-Isolaten sind in Abbildung 1 dargestellt 14), rmpA (n = 13), Aerobacterin (n = 2), AllS (n = 1).Die 16 CR-hvKP-Isolate tragen alle das Carbapenemase-Gen blaKPC-2 und das Extended-Spectrum-β-Lactamase-Gen blaSHV.16 CR-hvKP-Isolate trugen nicht die Carbapenem-Gene blaNDM, blaVIM, blaIMP, blaOXA-48 und die Extended-Spectrum-β-Lactamase-Gene blaTEM, blaCTX-M-2-Gruppe und blaCTX-M-8-Gruppe.Unter den 16 CR-hvKP-Stämmen trugen 5 Stämme die blaCTX-M-1-Gruppe des β-Lactamase-Gens mit erweitertem Spektrum und 6 Stämme die blaCTX-M-9-Gruppe des β-Lactamase-Gens mit erweitertem Spektrum.
Abbildung 1 Virulenzbezogene Gene, antimikrobielle Resistenzgene, kapsuläre Serotypgene und MLST von 16 CR-hvKP-Isolaten.
Abbildung 2 Agarose-Gelelektrophorese einiger virulenzbezogener Gene, antimikrobieller Resistenzgene und kapsulärer Serotypgene.
Hinweis: M, DNA-Marker;1, blaKPC (893 bp);2, entB (400 bp);3, rmpA2 (609 bp);4, rmpA (429 bp);5, iucA (239 bp);6, iutA (880 bp);7, Aerobacterin (556 bp);8, K1 (1283 bp);9, K2 (641 bp);10, alle S (508 bp);11, mrkD (340 bp);12, fimH (609 bp).
ERIC-PCR wurde verwendet, um die Homologie von 16 CR-hvKP-Isolaten zu analysieren.Nach PCR-Amplifikation und Agarose-Gelelektrophorese liegen 3-9 DNA-Fragmente vor.Die Fingerprinting-Ergebnisse zeigten, dass 16 CR-hvKP-Isolate hochgradig polymorph waren und es offensichtliche Unterschiede zwischen den Isolaten gab (Abbildung 3).
In den letzten Jahren gab es immer mehr Berichte über CR-hvKP-Isolate.Das Auftreten von CR-hvKP-Isolaten stellt eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar, da sie bei gesunden Menschen schwere, schwer zu behandelnde Infektionen verursachen können.In dieser Studie wurden die Prävalenz und die molekular-epidemiologischen Merkmale von CR-hvKP in einem tertiären Krankenhaus in Shanghai von 2019 bis 2020 untersucht, um zu beurteilen, ob das Risiko eines Ausbruchs von CR-hvKP und dessen Entwicklungstrend in diesem Bereich besteht.Gleichzeitig kann diese Studie eine umfassendere Bewertung der klinischen Infektiosität liefern, was von großer Bedeutung ist, um die weitere Verbreitung solcher Isolate zu verhindern.
Diese Studie analysierte retrospektiv die klinische Verteilung und den Trend von CR-hvKP von 2019 bis 2020. Von 2019 bis 2020 zeigten CR-hvKP-Isolate einen steigenden Trend.Ungefähr 31,2 % (5/16) CR-hvKP wurden 2019 isoliert, und 68,8 % (11/16) CR-hvKP wurden 2020 isoliert, was mit dem in der Literatur beschriebenen Aufwärtstrend von CR-hvKP übereinstimmt.Da Zhang et al.CR-hvKP erstmals 2015 beschrieben,10 mehr und mehr CR-hvKP-Literatur wurde berichtet, 17-20 hauptsächlich im asiatisch-pazifischen Raum, insbesondere in China.CR-hvKP ist ein Superbakterium mit Supervirulenz und Multiresistenz.Es ist gesundheitsschädlich und hat eine hohe Sterblichkeitsrate.Daher sollte Aufmerksamkeit geschenkt und Maßnahmen ergriffen werden, um seine Ausbreitung zu verhindern.
Die Antibiotikaresistenzanalyse von 16 CR-hvKP-Isolaten zeigte eine hohe Antibiotikaresistenzrate.Alle Isolate wurden mit Ampicillin, Ampicillin/Sulbactam, Cefoperazon/Sulbactam, Piperacillin/Tazobactam, Cefazolin, Cefuroxim, Ceftazidim, Ceftriaxon, Cefepim, Cefoxitin, Imipenem und Meropenem behandelt und sind resistent.Trimethoprim-Sulfamethoxazol hatte die niedrigste Resistenzrate (43,8 %), gefolgt von Amikacin (62,5 %), Gentamicin (68,8 %) und Ciprofloxacin (87,5 %).Die von Lingling Zhan und anderen untersuchte Resistenzrate von CR-hmkp ähnelt dieser Studie [12].Mit CR-hvKP infizierte Patienten haben viele Grunderkrankungen, eine geringe Immunität und eine schwache unabhängige Sterilisationsfähigkeit.Daher ist eine rechtzeitige Behandlung basierend auf den Ergebnissen des antimikrobiellen Empfindlichkeitstests sehr wichtig.Bei Bedarf kann die infizierte Stelle gefunden und durch Drainage, Débridement und andere Methoden behandelt werden.
Die 39 CR-hmKP-Isolate wurden entsprechend der Länge des klebrigen Fadens in zwei Gruppen eingeteilt.Darunter wurden 20 CR-hmKP-Isolate mit einer viskosen Fadenlänge ≤ 25 mm in eine Gruppe eingeteilt, und 19 CR-hmKP-Isolate mit einer viskosen Fadenlänge > 25 mm wurden in eine andere Gruppe eingeteilt.Beim Vergleich der positiven Raten von CR-hmKP-virulenzbezogenen Genen zwischen den beiden Gruppen gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied in den positiven Raten von Virulenzgenen zwischen den beiden Gruppen.Forschung von Lin Ze et al.zeigten, dass die positive Rate an Virulenzgenen von Klebsiella pneumoniae signifikant höher war als die der klassischen Klebsiella pneumoniae.21 Ob jedoch die positive Rate von Virulenzgenen positiv mit der Länge der Sticky Chain korreliert, bleibt unklar.Andere Studien haben gezeigt, dass die klassische Klebsiella pneumoniae auch eine hochvirulente Klebsiella pneumoniae sein kann, mit einer höheren positiven Rate an Virulenzgenen.22 Diese Studie ergab, dass die Virulenzgen-Positivrate von CR-hmKP nicht positiv mit der Schleimlänge korreliert.String (oder erhöht sich nicht mit der Länge des Sticky-Strings).
Die ERIC-PCR-Fingerabdrücke dieser Studie sind polymorph, und es gibt keinen klinischen Crossover zwischen den Patienten, sodass 16 Patienten mit einer CR-hvKP-Infektion sporadische Fälle sind.In der Vergangenheit wurden die meisten durch CR-hvKP verursachten Infektionen als isolierte oder sporadische Fälle gemeldet, 23,24 und kleine Ausbrüche von CR-hvKP sind in der Literatur selten.11,25 ST11 ist der häufigste ST11 in CRKP- und CR-hvKP-Isolaten in China.26,27 Obwohl ST11 CR-hvKP 87,5 % (14/16) der 16 CR-hvKP-Isolate in dieser Studie ausmachte, kann nicht davon ausgegangen werden, dass die 14 ST11 CR-hvKP-Stämme vom selben Klon stammen, daher ERIC-PCR-Fingerprinting ist nötig.Homologieanalyse.
In dieser Studie wurden alle 16 mit CR-hvKP infizierten Patienten einer invasiven Operation unterzogen.Berichten zufolge deutet der durch CR-hvKP11 verursachte tödliche Ausbruch einer beatmungsassoziierten Pneumonie darauf hin, dass invasive Verfahren das Risiko einer CR-hvKP-Infektion erhöhen können.Gleichzeitig haben 16 mit CR-hvKP infizierte Patienten Grunderkrankungen, von denen zerebrovaskuläre Erkrankungen am häufigsten sind.Eine frühere Studie zeigte, dass zerebrovaskuläre Erkrankungen ein signifikanter unabhängiger Risikofaktor für eine CR-hvKP-Infektion sind.28 Der Grund für dieses Phänomen kann die geschwächte Immunität von Patienten mit zerebrovaskulären Erkrankungen sein, die pathogenen Bakterien können nicht unabhängig ausgeschlossen werden, und es wird nur auf ihre bakterizide Wirkung vertraut.Antibiotika werden langfristig zu einer Kombination aus Multiresistenz und Hypervirulenz führen.Von den 16 Patienten starben 9, und die Sterblichkeitsrate betrug 56,3 % (9/16).Die Sterblichkeitsrate ist höher als 10,12 in früheren Studien und niedriger als 11,21, die in früheren Studien berichtet wurden.Das Durchschnittsalter der 16 Patienten betrug 83,1 ± 10,5 Jahre, was darauf hindeutet, dass ältere Menschen anfälliger für CR-hvKP sind.Frühere Studien haben gezeigt, dass junge Menschen anfälliger für Infektionen sind.Die Virulenz von Klebsiella pneumoniae.29 Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass ältere Menschen anfällig für die hochvirulente Klebsiella pneumoniae sind24,28.Diese Studie steht im Einklang damit.
Unter den 16 CR-hvKP-Stämmen, außer einem ST23 CR-hvKP und einem ST86 CR-hvKP, sind die anderen 14 Stämme alle ST11 CR-hvKP.Der Kapselserotyp, der ST23 CR-hvKP entspricht, ist K1, und der entsprechende Kapselserotyp von ST86 CR-HVKP ist K2, ähnlich wie in früheren Studien.30–32 Patienten, die mit ST23 (K1) CR-hvKP oder ST86 (K2) CR-hvKP infiziert waren, starben, und die Sterblichkeitsrate (100 %) war signifikant höher als die von Patienten, die mit ST11 CR-hvKP (50 %) infiziert waren.Wie in Abbildung 1 gezeigt, ist die positive Rate von ST23 (K1)- oder ST86 (K2)-Stämmen von virulenzbezogenen Genen höher als die von ST11 (K64)-Stämmen.Die Sterblichkeit kann mit der positiven Rate von Virulenz-assoziierten Genen zusammenhängen.In dieser Studie tragen alle 16 Stämme von CR-hvKP das Carbapenemase-Gen blaKPC-2 und das β-Lactamase-Gen mit erweitertem Spektrum blaSHV.blaKPC-2 ist das häufigste Carbapenemase-Gen in CR-hvKP in China.33 In der Studie von Zhao et al. ist 25blaSHV das Extended-Spectrum-β-Lactamase-Gen mit der höchsten Positivrate.Die Virulenzgene entB, fimH, rmpA2, iutA und iucA sind in allen 16 CR-hvKP-Isolaten vorhanden, gefolgt von mrkD (n=14), rmpA (n=13), Anaerobicin (n=2), allS (n= 1), die der vorherigen Studie ähnlich ist.34 Einige Studien haben gezeigt, dass rmpA und rmpA2 (Modulatoren von Schleim-Phänotyp-Genen) die Sekretion von Kapselpolysacchariden fördern können, was zu hypermukoiden Phänotypen und erhöhter Virulenz führt.35 Aerobacterine werden vom iucABCD-Gen kodiert, und ihre homologen Rezeptoren werden vom iutA-Gen kodiert, sodass sie im G. mellonella-Infektionsassay eine höhere Virulenz aufweisen.allS ist ein Marker von K1-ST23, nicht in pLVPK, pLVPK ist ein Virulenzplasmid vom K2-Supervirulenztyp.allS ist ein Transkriptionsaktivator vom HTH-Typ.Von diesen Virulenzgenen ist bekannt, dass sie zur Virulenz beitragen und für Kolonisation, Invasion und Pathogenität verantwortlich sind.36
Diese Studie beschreibt die Prävalenz und molekulare Epidemiologie von CR-hvKP in Shanghai, China.Obwohl die durch CR-hvKP verursachte Infektion sporadisch ist, nimmt sie von Jahr zu Jahr zu.Die Ergebnisse unterstützen frühere Untersuchungen und zeigen, dass ST11 CR-hvKP das beliebteste CR-hvKP in China ist.ST23 und ST86 CR-hvKP zeigten eine höhere Virulenz als ST11 CR-hvKP, obwohl es sich bei beiden um hochvirulente Klebsiella pneumoniae handelt.Mit zunehmendem Anteil hochvirulenter Klebsiella pneumoniae kann die Resistenzrate von Klebsiella pneumoniae abnehmen, was zu blindem Optimismus in der klinischen Praxis führen wird.Daher ist es notwendig, die Virulenz und Arzneimittelresistenz von Klebsiella pneumoniae zu untersuchen.
Diese Studie wurde von der medizinischen Ethikkommission des Shanghai Fifth People's Hospital (Nr. 104, 2020) genehmigt.Klinische Proben sind Teil der routinemäßigen Krankenhauslaborverfahren.
Vielen Dank an alle Mitarbeiter des Zentrallabors des Shanghai Fifth People's Hospital für die Bereitstellung der technischen Anleitung für diese Studie.
Diese Arbeit wurde von der Natural Science Foundation of Minhang District, Shanghai (Genehmigungsnummer: 2020MHZ039) unterstützt.
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