肠杆菌目细菌粘菌素耐药的危险因素与机制:深入核心问题

Risk Factors for and Mechanisms of CO listin R esistance Among E nterobacterales: Getting at the CORE of the Issue

作者信息John P Mills, Laura J Rojas, Steve H Marshall, Susan D Rudin, Andrea M Hujer, Luke Nayak, Michael A Bachman, Robert A Bonomo, Keith S Kaye
PMID34285928
发布时间2021-04
DOI10.1093/ofid/ofab145

实验完整度

中

包含回顾性病例对照研究、临床数据多因素分析、全基因组测序及耐药基因突变筛查,但缺乏体内或体外功能验证实验。

主要模型

临床分离的粘菌素耐药肠杆菌目(CORE)菌株 临床分离的粘菌素敏感肠杆菌目(COSE)菌株 未感染对照患者的临床培养阴性样本

重点核对

纳入患者的年龄是否>55岁 前90天内是否有抗生素暴露 菌株是否通过肉汤微量稀释法确认粘菌素MIC≥4 mg/L 进行全基因组测序的分离株种类及数量

摘要

背景:尽管近期出现了质粒介导的粘菌素耐药性,但粘菌素耐药肠杆菌目(CORE)感染的流行病学和机制仍然知之甚少。方法:在密歇根州安娜堡的一个三级医疗系统内,利用常规临床分离株进行了一项病例-病例-对照研究。将2016年1月1日至2017年3月31日期间携带CORE分离株的患者与粘菌素敏感肠杆菌目(COSE)患者和未感染对照者按1:1进行匹配。使用多变量logistic回归比较CORE和COSE患者与对照组之间的临床和微生物学特征。对一部分可用的CORE分离株进行了全基因组测序,以鉴定推定的粘菌素耐药基因。结果:在16373个测试的临床分离株中,166个(0.99%)对粘菌素耐药,代表103名独特患者。在103个CORE分离株、103个COSE分离株和102名未感染对照中,前90天内的抗生素暴露和年龄>55岁是CORE和COSE的预测因素。在33个进行全基因组测序的分离株中,鉴定出多种与粘菌素耐药相关的突变,包括9株大肠杆菌中的4个mcr-1/mcr-1.1基因和4个pmrA/B突变,以及8株肺炎克雷伯菌中的5个mgrB和3个PmrA突变。在肠杆菌属物种中发现的基因突变与已知的表型粘菌素耐药无关。结论:年龄增长和既往抗生素使用与CORE和COSE患者风险增加相关。Mcr-1、pmrA/B和mgrB分别是大肠杆菌和肺炎克雷伯菌中主要的粘菌素耐药相关突变。肠杆菌属物种的粘菌素耐药机制无法确定。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
粘菌素耐药肠杆菌目(CORE)感染的患病率、危险因素及主要耐药机制是什么?
核心机制
在大肠杆菌中,mcr-1/mcr-1.1和pmrA/B突变是主要的耐药机制;在肺炎克雷伯菌中,mgrB和PmrA突变是主要机制;肠杆菌属物种的耐药机制未明确。
主要证据
基于对16373株临床分离株的表型筛查(166株耐药),以及对其中33株进行的全基因组测序,鉴定出mcr、pmrA/B、mgrB等突变。
研究意义
提供了美国东南密歇根地区肠杆菌目粘菌素耐药的低流行率数据,并强调了非粘菌素抗生素暴露可能通过交叉选择性压力促进耐药,但需进一步研究确认。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

菌株收集与表型筛选

确定临床分离株中粘菌素耐药肠杆菌目的患病率并识别耐药菌株。

收集2016年1月至2017年3月间的临床分离株,通过肉汤微量稀释法检测粘菌素MIC,定义MIC≥4 mg/L为耐药。

2

病例-病例-对照研究设计

比较CORE、COSE与对照组之间的临床特征,识别耐药相关的危险因素。

将CORE患者与COSE患者和未感染对照者按1:1匹配,提取人口统计学、合并症、前90天抗生素暴露等数据,并运用多变量logistic回归分析。

3

全基因组测序与耐药基因分析

鉴定粘菌素耐药菌株中推定的耐药基因突变。

对33株CORE分离株进行全基因组测序,分析包括mcr、mgrB、phoP/Q、pmrA/B等基因的突变。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
布鲁克道尔顿基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱Bruker Daltonik--
TREK Sensititre系统Thermo Fisher--
Illumina NexteraXT试剂盒Illumina Inc.--
Illumina NextSeq550测序仪Illumina Inc.--
MasterPure革兰阳性菌DNA纯化试剂盒Epicentre--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
菌株收集与药敏试验
菌株来源、粘菌素MIC阈值(≥4 mg/L)
阅读提示:Methods' Laboratory Testing
病例-病例-对照研究
匹配变量、样本量(103例CORE、103例COSE、102例对照)
阅读提示:Methods' Study Definitions and Data Collection
全基因组测序
测序平台、分析流程(PATRIC、ResFinder等)
阅读提示:Methods' Whole-Genome Sequencing