外排泵在头孢他啶/阿维巴坦耐药铜绿假单胞菌中的作用及调控机制研究

Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa (CR-Pae) is one of the important pathogens causing nosocomial infection. Its extensive drug resistance makes the clinical anti-infection treatment face the dilemma of no drug available. As the most promising new antibacterial drug at present, ceftazidime/avibactam is expected to be used in the rescue treatment of infection caused by the resistant bacteria. At present, the resistance mechanism of Pseudomonas aeruginosa to ceftazidime/avibactam and related regulatory mechanism are still unclear and few studies have been conducted. Our previous studies showed, efflux pump contributed a lot in ceftazidime/avibactam resistant Pseudomonas aeruginosa (CZA-R-Pae), whereas the main resistance mechanism of ceftazidime/avibactam in Enterobacteriaceae was metal β-lactamase production..In this study, we intend to collect isolates of CZA-R-Pae from multi clinical center, and to study the function of efflux pump as well as the related regulatory gene, of which change in gene sequence or structure would further influent the efflux pump gene expression level and resistance, by real-time PCR, gene knock out and covering, and whole genome sequencing technologies. And this study would further reveal and enrich the resistance mechanism of Pseudomonas aeruginosa to ceftazidime/ avibactam.

碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌是引起医院感染的重要病原菌之一，其广泛耐药特征使临床的抗感染治疗面临无药可用的困境。头孢他啶/阿维巴坦作为目前最被看好的新抗菌药，有望用于该耐药菌所致感染的挽救性治疗。目前国际上有关铜绿假单胞菌对头孢他啶/阿维巴坦的耐药及其调控机制仍未明确且研究极少。本课题组在前期研究中发现，与肠杆菌科细菌主要产生金属-内酰胺酶耐药机制不同的是，外排泵在头孢他啶/阿维巴坦耐药铜绿假单胞菌（CZA-R-Pae）中起主要作用。本研究拟收集多中心临床分离的CZA-R-Pae，采用RT-PCR、基因敲除和回补以及全基因组测序等技术，研究外排泵在介导铜绿假单胞菌对头孢他啶/阿维巴坦耐药中的作用，阐明调控基因序列及结构改变对外排泵基因表达水平和耐药程度的影响，揭示表达调控机制。通过本研究，进一步揭示并丰富铜绿假单胞菌对头孢他啶/阿维巴坦的耐药机理。

碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌是引起医院感染的重要病原菌之一，其广泛耐药特征使临床的抗感染治疗面临诸多困难。头孢他啶-阿维巴坦作为近两年最被看好的新型抗菌药物，自上市以来被临床广泛用于治疗多重耐药铜绿假单胞菌引起的感染。.本课题组收集了2018-2019年全国多家医院临床分离的1309株非重复铜绿假单胞菌并进行药敏测定和碳青霉烯酶基因检测，结果显示头孢他啶-阿维巴坦耐药菌株占5.9%。菌株主要分离自老年患者（63.8%）的呼吸道标本（66.2%）。属于25种ST型，无显著流行的型别，含ST244、ST277、和ST298高风险克隆系。头孢他啶-阿维巴坦耐药菌株中，产金属β-内酰胺酶菌株占6.5%。非产金属酶的耐药菌株中28.6%的菌株均发生了RND外排泵系统高表达。最常见的是MexAB-OprM外排泵高表达，伴有mexR、nalC、nalD中的一种或多种调控基因突变。全基因组二代测序结果显示，耐药菌株中存在靶位蛋白PBP3编码基因ftsi突变、膜孔蛋白OprD、OprE缺陷、PDC 酶高表达、产β-内酰胺酶（PER-1、KPC-2、OXA-50、OXA-10等）、应激蛋白突变等介导铜绿假单胞菌对头孢他啶-阿维巴坦耐药的其他相关机制。.本课题研究结果表明外排泵过表达并非介导铜绿假单胞菌对头孢他啶-阿维巴坦耐药的主要机制，多数与其他耐药机制共同联合导致铜绿假单胞菌对头孢他啶-阿维巴坦不同程度的耐药。