近日，北京大學(xué)人民醫(yī)院檢驗科王輝教授團(tuán)隊在Drug Resistance Updates雜志（IF=24.3）上在線發(fā)表了題為《中國碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌高危亞克隆的擴(kuò)張和傳播動力：空間流行病學(xué)、基因組分析》（“Expansion and transmission dynamics of high risk carbapenem-resistant Klebsiellapneumoniaesubclones in China: An epidemiological, spatial,genomicanalysis”）的研究成果。

文章截圖

碳青霉烯耐藥的腸桿菌目細(xì)菌被認(rèn)為是臨床上的“超級細(xì)菌”。一旦感染，治療非常困難，多藥耐藥且病死率高。在我國，碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌（CRKP）是“超級細(xì)菌”的主要菌種。類似于人類的姓氏，細(xì)菌也有自己的“家譜”，我國所流行的CRKP祖先是哪里的？哪些因素驅(qū)動了它的傳播和進(jìn)化？這些都還不得而知。

研究團(tuán)隊通過大規(guī)?？v向研究，揭示了“超級細(xì)菌”——CRKP的主要種群ST11最早可能來自于美洲大陸，2010年前后傳入我國，目前已進(jìn)化成為一個高危亞克隆——“BMPPS”突變株，并探究了其在臨床的高度擴(kuò)張性及其進(jìn)化的驅(qū)動因素。

CRKP的進(jìn)化過程

該研究屬于中國碳青霉烯耐藥腸桿菌目監(jiān)測網(wǎng)（CRE Network）的一部分?？偣彩占?011年—2021年我國CRE-Network項目中28個省市96家醫(yī)院的6609碳青霉烯耐藥腸桿菌目細(xì)菌，其中4718株CRKP，ST11 CRKP占比75%。

傳統(tǒng)細(xì)菌“姓氏”的追蹤溯源常使用多位點序列分析（MLST），一般通過7個管家基因進(jìn)行比對，而全基因組測序（WGS）技術(shù)可大大地提高菌株溯源的分辨率。研究團(tuán)隊整合了CRE-Network中2026株ST11 CRKP基因組以及公共數(shù)據(jù)庫中1360株ST11 CRKP的基因組，繪制了全球范圍內(nèi)最大的ST11 CRKP的系統(tǒng)發(fā)育樹。ST11 CRKP在我國以兩個血清型（KL47和KL64）為主的進(jìn)化分支，其中KL64血清學(xué)逐漸替代KL47成為主要血清型。KL64分支還可再細(xì)分為兩個分支（Clade D和Clade E），99%以上Clade E菌株攜帶毒力及重要耐藥基因。時間縱向來看，Clade E在CRKP種群中正在逐漸取代其他亞克隆成為主要流行克隆，且存在較大規(guī)模的區(qū)域性傳播事件。

全球3386株ST11 CRKP系統(tǒng)發(fā)育樹

通過比較基因組學(xué)分析，不同于其他Clade，Clade E存在5個獨特的基因位點變異（SNV）。因此，以“BMPPS”——（bmr3、mltC、pyrB、ppsC、sdaC）對該高?？寺∵M(jìn)行命名（諧音“Bombs”），研究團(tuán)隊利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)成功構(gòu)建了pyrB、ppsC及mltC等3個基因的敲除株和突變株，結(jié)果顯示，突變可明顯提高非Clade E的亞克隆菌株對抗巨噬細(xì)胞吞噬能力及補(bǔ)體C3結(jié)合力。研究還調(diào)查了445名CRKP血流感染患者的生存分析，≥65歲患者“BMPPS”菌株血流感染病死率高達(dá)54.5%，且相對于其他亞克隆“BMPPS”菌株具有較強(qiáng)的抗巨噬細(xì)胞吞噬能力及競爭生長能力。

不同亞克隆基因組變異比較

綜上，該研究對我國CRKP的重要流行亞克隆進(jìn)行細(xì)分，利用比較基因組學(xué)、分子克隆試驗證明了我國CRKP流行的“BMPPS”突變株的高度擴(kuò)張性，且具有嚴(yán)重的臨床危害性。同時，本研究也證明了該高危亞克隆的關(guān)鍵突變位點在其進(jìn)化、演化中的作用，BMPPS也可成為未來診斷和治療的重要靶點。

論文并列第一作者為來自北京大學(xué)人民醫(yī)院檢驗科的副主任技師王啟、副研究員王若冰、博士生王舒意和博士生張安汝，王輝為文章的通訊作者。

通訊作者簡介：

王輝，醫(yī)學(xué)博士，博士生導(dǎo)師，國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國家衛(wèi)健委有突出貢獻(xiàn)專家?，F(xiàn)任北京大學(xué)人民醫(yī)院檢驗科主任，北大醫(yī)學(xué)部檢驗學(xué)系主任，中國醫(yī)促會臨床微生物分會主任委員、中華醫(yī)學(xué)會檢驗分會常委臨床免疫學(xué)組長、中華醫(yī)學(xué)會微生物學(xué)和免疫學(xué)分會常委兼臨床微生物學(xué)組組長。主持國家/省部級課題20余項，已在國內(nèi)外發(fā)表高水平SCI及中文文章400余篇。多次受邀在國際會議上作主題報告，參與制定多部國際標(biāo)準(zhǔn)及指南。主持制定國內(nèi)指南、共識10余項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項。曾獲國家科技進(jìn)步獎、中華醫(yī)學(xué)科技進(jìn)步獎、中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會科技技術(shù)獎、 “國之名醫(yī)·優(yōu)秀風(fēng)范”稱號等。長期從事臨床檢驗和診斷學(xué)工作，聚焦臨床微生物學(xué)檢驗、耐藥菌和耐藥基因進(jìn)化傳播機(jī)制研究，首次發(fā)現(xiàn)多種耐藥基因及其新亞型，建立疑難性感染病病原診斷平臺，為制定耐藥菌防控指南、指導(dǎo)臨床抗菌藥物合理應(yīng)用、新型抗菌藥物研發(fā)提供了重要科學(xué)依據(jù)，研究成果改善臨床實踐。

來源： 北大人民醫(yī)院