KPC酶研究進展課件

革蘭陰性菌感染約占50%碳青霉烯類抗生素是最后一道防線碳青霉烯類抗生素耐藥現(xiàn)象日益嚴重碳青霉烯類耐藥的機制染色體AmpC酶加外膜缺失或改變產(chǎn)水解碳青霉烯類酶青霉素結(jié)合蛋白親和力的降低主動外排系統(tǒng)碳青酶烯酶碳青霉烯酶是指能夠明顯水解亞胺培南或美羅培南的一類β內(nèi)酰胺酶,它包括Ambler分子分類為A、B、D三類酶碳青霉烯酶A類為絲氨酸酶B類是金屬酶D類為絲氨酸酶碳氫酶烯酶分類酶最常見的細菌ClassAKPC,SME,IMI,NMC,GES腸桿菌科(銅綠中報道較少)ClassB(金屬-b-內(nèi)酰胺酶)IMP,VIM,GIM,SPM銅綠假單胞菌腸桿菌科細菌不動桿菌屬ClassDOXA不動桿菌屬KPC-11996年Yigit在美國北卡羅來納州一株對碳青霉烯類藥物耐藥的肺炎克雷伯菌中發(fā)現(xiàn)，由質(zhì)粒介導(dǎo)的碳青霉烯酶KPC-1(K.pneumoniaecarbapenemase-1,KPC-1)

KPC-1耐藥表型表現(xiàn)出高度亞胺培南和美羅培南耐藥性(MIC都為16μg/ml)

氨基酸序列分析顯示,KPC-1與SME-1、NMC-A、IMI-1分別有45%、44%、43%的相似性（SME-1、NMC-A、IMI-1之間的氨基酸相似性>90%），可能是KPC-1與這3種酶不是由同一基因分化而來

AntimicrobAgentsChemother.2001Apr;45(4):1151-61.

KPC-22002年報道，Yigit等在一株對多種β-內(nèi)酰胺類藥物和亞胺培南耐藥的腸炎沙門菌檢檢出KPC-2酶。2003年，又報道了在一株產(chǎn)酸克雷伯菌中檢測到KPC-2酶2008年Yigit在AAC上進行修正說明，認為KPC-1的650-652的堿基（編碼174位氨基酸）由文獻上報道的AGC（編碼絲氨酸）更正為GGC（編碼甘氨酸）由此得出結(jié)論，KPC-1和KPC-2是同一種酶等電點是6.7AntimicrobAgentsChemother.2003Dec;47(12):3881-9

AntimicrobAgentsChemother2008;52:809.KPC酶KPC-3和KPC-2相比有1個堿基的改變以后的文獻又陸續(xù)報道了KPC-4、KPC-5和KPC-6氨基酸結(jié)構(gòu)序列研究顯示，KPC-5、KPC-6被認為是KPC-2到KPC-4的過度體KPC酶之間核酸、氨基酸的差異308位堿基（103位氨基酸）716位堿基（239位氨基酸）814位堿基（272位氨基酸）KPC-2C(脯氨酸)T(纈氨酸)C(組氨酸)KPC-3C(脯氨酸)T(纈氨酸)T(酪氨酸)KPC-4G(精氨酸)G(甘氨酸)C(組氨酸)KPC-5G(精氨酸)T(纈氨酸)C(組氨酸)KPC-6C(脯氨酸)G(甘氨酸)C(組氨酸)KPC酶KPC酶之間的關(guān)系：KPC-4KPC-5KPC-2KPC-3KPC-6KPC-4KPC酶的傳播

KPC酶的傳播機制還不是完全清楚有限的DNA指紋和脈沖凝膠電泳資料顯示與醫(yī)院感染有關(guān)。最早在美國、特別在美國的東北部各州蔓延，并造成局部地區(qū)暴發(fā)流行。以后幾年再世界各地都有報告。KPC酶的傳播研究認為，blaKPC位于一種新型的Tn3型的轉(zhuǎn)座子Tn4401上，其轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)是KPC基因轉(zhuǎn)移的原因這種新型的轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)可以使blaKPC從其原始位置轉(zhuǎn)移至各類不同的質(zhì)粒同時認為轉(zhuǎn)座子Tn4401是一個復(fù)合轉(zhuǎn)座子，由2次序列插入形成KPC酶的傳播Iskpn6位于blaKPc下游，Iskpn7位于blaKPc上游，ISKpn6和ISKpn7可能編碼轉(zhuǎn)移酶tnpA和tnpR分別編碼轉(zhuǎn)移酶IRL和IRR有39bp構(gòu)成最外面的靶位復(fù)制點

（TSD）由5-bpATTGA組成

產(chǎn)KPC酶菌株及其接合菌的藥敏結(jié)果

StrainMIC(μg/ml)aAKGMCIPMCTTZTLCPTCIPETPCPSTXC125625632256256256256/2256/43232256256A15001.01.0321248256256/2256/43232256256A1500c1.00.750.12561232256/2256/4226448K11.016816256256256/2256/43232256256K1c1.00.750.12561232256/2256/4226448S121.00.1962424256/2256/4886464S1c1.50.750.0644248256/2256/41.01.54832ATCC259221.00.50.0080.030.060.120.120.0080.12ATCC35218

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腸桿菌科細菌中的KPC菌種注解克雷伯菌屬源于肺炎克雷伯菌的暴發(fā)流行源于產(chǎn)酸克雷伯菌的散在發(fā)生腸桿菌屬散在發(fā)生大腸埃希菌沙門菌屬弗勞地枸櫞酸桿菌沙雷菌屬

銅綠假單胞菌–哥倫比亞&波多黎各兩株肺炎克雷伯菌的RAPD分析對上海地區(qū)分離的肺炎克雷伯菌（A1500）和浙江地區(qū)分離的肺炎克雷伯菌（K1）做隨機擴增的多態(tài)性DNA（RAPD）分析，證明兩株菌株不是同一克隆型危險因素Useofbroadspectrumcephalosporinsand/orcarbapenemsisanimportantriskfactorforthedevelopmentofcolonizationorinfectionwithKPC-producingorganisms,KPC酶的檢測實驗室檢測產(chǎn)KPC菌株問題:1) 一些菌株表現(xiàn)為低水平的碳氫酶烯類抗生素耐藥，甚至敏感2)有些自動化系統(tǒng)尚不能發(fā)現(xiàn)低水平耐藥

產(chǎn)KPC菌株對美羅培南的敏感性S*IR9%的檢測菌株對美羅培南敏感

產(chǎn)KPC菌株對厄他培南的敏感性SIR檢測菌株中，無一株細菌對厄他培南敏感KPC酶的檢測方法

采用改良的Hodge試驗，PCR直接檢測KPC酶的基因。改良Hodge試驗0.5麥氏濁度單位大腸埃希菌ATCC25922涂布MH平板中間貼亞胺培南（10μg）紙片接種待檢菌的無菌接種環(huán)自紙片外緣向平板邊緣劃線35℃過夜培養(yǎng)結(jié)果判斷：亞胺培南抑菌圈內(nèi)出現(xiàn)待檢菌矢狀生長者為產(chǎn)碳青霉烯酶菌株EcoliATCC25922改良Hodge試驗改良Hodge試驗發(fā)現(xiàn)KPC的敏感性高達100%;其它碳氫酶烯酶存在時試驗也呈陽性特異性>90%Leeetal.CMI,7,88-102.2001.PCR擴增及測序KPC結(jié)構(gòu)基因?qū)ι鲜黾毦鶳CR檢測KPC基因，無丙二酸鹽枸櫞酸桿菌（C1）、肺炎克雷伯菌（A1500）顯示948bp左右條帶，陽性對照是浙江二院贈送的產(chǎn)KPC-2的肺炎克雷伯菌。經(jīng)測序，Blasting比對證實，為KPC-2基因KPC–問題如果發(fā)現(xiàn)菌株產(chǎn)KPC，是否應(yīng)該將碳氫酶烯類抗生素敏感的結(jié)果改為耐藥?CLSI建議：報告MIC值，但不報告“S”或者報告“R”、“I”任選其一SUMMARYKPC屬于classA類β-內(nèi)酰胺酶

對包括超廣譜頭孢菌素類和碳青霉烯類在內(nèi)的所有β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥KPC酶最常見于肺炎克雷伯菌也曾有過報道:產(chǎn)酸克雷伯菌,弗勞地枸櫞酸桿菌,腸桿菌屬某些種,大腸埃希菌,沙門菌屬某些種,沙雷菌屬,在銅綠中也曾有過報道（哥倫比亞）SUMMARY

KPC酶位于質(zhì)粒上;接合和非接合blaKPC兩側(cè)通常攜帶轉(zhuǎn)座子序列報道過的質(zhì)粒blaKPC常伴有:一般β-內(nèi)酰胺酶超廣譜β-內(nèi)酰胺酶氨基葡糖苷類耐藥質(zhì)粒介導(dǎo)的氟喹諾酮