铜绿假单胞菌耐药性分析及耐药基因检测

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中华临床感染病杂志2009年6月第2卷第3期 ChinJClinInfectDis,June2009,Vol.2,No.3

·论著·

铜绿假单胞菌耐药性分析及耐药基因检测

周田美 余道军 董晓勤 沈强 汪涛 童文娟 方翔 

 

  【摘要】 目的 观察杭州市第一人民医院临床分离的铜绿假单胞菌的耐药性变迁及相关耐药

ONET软件对2003—2007年临床分离的1489株铜绿假单胞菌的药物敏感性基因。方法 采用WH

试验结果进行统计分析;用琼脂稀释法测定11种抗菌药物对36株多药耐药铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度(MIC);用PCR法检测β内酰胺酶、氨基糖苷类修饰酶等编码基因,并对PCR扩增产物进行亚胺培南、头孢他啶、头孢吡肟、哌拉西林、哌拉西林/他唑测序分析。结果 铜绿假单胞菌对氨曲南、

巴坦、头孢哌酮/舒巴坦、环丙沙星、左氧氟沙星、庆大霉素和阿米卡星的耐药率由2003年的134%、106%、87%、79%、127%、127%、67%、158%、205%、247%和109%分别增至2007年的353%、409%、184%、324%、329%、320%、219%、378%、386%、394%和348%;11种抗菌药物对多药耐药铜绿假单胞菌的MIC均≥128μg/mL。36株多药耐药铜绿假单胞菌中,内酰胺酶β90编码基因阳性占583%(21/36),氨基糖苷类修饰酶基因阳性占889%(32/36),oprD2基因缺失率为806%(29/36)。结论 铜绿假单胞菌对常用抗菌药物的耐药率呈增高趋势,多药耐药情况严重,内酰胺酶编码基因及氨基糖苷类修饰临床上应给予高度重视。多药耐药铜绿假单胞菌携带多种β酶基因,oprD2基因的缺失率高。

【关键词】 假单胞菌,铜绿; 抗菌药物; 抗药性; 耐药基因

AntimicrobialresistanceandresistantgenesofPseudomonasaeruginosa ZHOUTianmei,YUDao,DONGXiaoqin,SHENQiang,WANGTao,TONGWenjuan,FANGXiang.DepartmentofClinicaljunLaboratory,HangzhouFirstPeople’sHospital,Hangzhou310006,ChinaCorrespondingauthor:ZHOUTianmei,Email:zhoutmhz0571@163.com

【Abstract】 Objective ToinvestigatethetrendofantimicrobialresistanceandtheprevalenceofresistantgenesinPseudomonasaeruginosastrainsisolatedfromHangzhouFirstPeople’sHospital.MethodsAntimicrobialsusceptibilitiesof1489Pseudomonasaeruginosastrainsisolatedfrom2003to2007werestatisticallyanalyzedusingWHONET.MICsof11antimicrobialsto36multidrugresistantPseudomonas

trainsweredeterminedbyagardilutionmethod.Genesofβlactamases(BLA)andaeruginosas

aminoglycosidemodifyingenzymes(AMEs)weredetectedbyPCRandthePCRproductsweresequenced.Results Theresistantratestoaztreonam,imipenem,ceftazidime,cefepime,piperacillin,piperacillin/tazobactam,cefoperazone/sulbactam,ciprofloxacin,levofloxacin,gentamicinandamikacinwereincreasedfrom134%,106%,87%,79%,127%,127%,67%,158%,205%,247%and109%

409%,184%,324%,329%,320%,219%,378%,386%,394%andin2003to353%,,respectively.HighMICsof11antimicrobialsformultidrugresistantPseudomonas348%in2007

aeruginosaweredeterminedwithMIC28μg/mL.In36multidrugresistantPseudomonasaeruginosa90≥1strains,21(583%)strainscarriedβlactamasegenesand32strains(889%)carriedaminoglycoside

,whilethedeletionrateofoprD2was806%(29/36).Conclusions Theresistantmodifyingenzymegenes

ratestocommonantibioticsofPseudomonasaeruginosahaveincreased,resultinginmultidrugresistance.GenesofβlactamasesandaminoglycosidemodifyingenzymesareprevalentinmultidrugresistantPseudomonasaeruginosastrains,withthecommondeletionofoprD2.

【Keywords】 Pseudomonasaeruginosa; Antimicrobials; Drugresistance; Resistancegene

  铜绿假单胞菌为条件致病菌,当机体免疫力低下时可引起各种感染。近年来,由于β内酰胺类抗

DOI:10.3760/cma.j.issn.16742397.2009.03.007基金项目:浙江省医药卫生科技计划项目(2008A129)作者单位:310006杭州市第一人民医院检验科通信作者:周田美,Email:zhoutmhz0571@163.com

菌药物、免疫抑制剂及肿瘤化疗药物等广泛应用,该菌引起的医院感染日益严重,其多药耐药性给临床

1]

治疗带来了极大困难[。2007年,中国CHINET细

2家医院调查发现,铜绿假单菌耐药性监测网所属1

2]胞菌的临床分离率居第2位[。由于各地医师的用

药习惯和抗菌药物使用频率不同,使得不同地区细

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菌的耐药性及耐药基因流行特点也不尽相同。及时了解本地区铜绿假单胞菌的耐药变迁及相关耐药机制,对指导临床更合理地使用抗菌药物,有效治疗和控制该菌引起的感染具有重要意义。为此,笔者对杭州市第一人民医院临床分离的铜绿假单胞菌的药6株多药物敏感性试验结果进行了统计分析,并对3耐药铜绿假单胞菌进行了耐药基因检测。1 材料与方法

1.1 菌株来源 1489株铜绿假单胞菌来自2003年1月—2007年12月杭州市第一人民医院住院患者送检的痰、血液、尿液、胆汁和脓液等样本(同一患者相同样本重复菌株已剔除),其中2003—2007年分别为179、190、239、365和516株。

1.2 抗菌药物及试剂 抗菌药物有氨曲南(上海新先锋药业公司)、亚胺培南(杭州默沙东公司)、头孢他啶(葛兰素史克公司)、头孢吡肟(上海施贵宝公司)、哌拉西林(齐鲁制药有限公司)、哌拉西林/他唑巴坦(美国WyethAyerst公司)、头孢哌酮/舒巴坦(辉瑞制药有限公司)、环丙沙星(广州南新制药有限公司)、左氧氟沙星(第一制药北京有限公司)、庆大霉素(浙江瑞新药业股份有限公司)和阿米卡星(齐鲁制药有限公司),11种药敏纸片均购自xoid公司,MH琼脂为法国生物梅里埃公司英国O

产品,PCR试剂购自TaKaRa宝成生物工程(大连)

ABI9700型PCR扩增仪为美国应用生物有限公司,系统公司产品。1.3 实验方法

1.3.1 菌株分离鉴定及药物敏感性试验 按《全

[3]

进行菌株分离鉴定,采用国临床检验操作规程》

KB法进行药物敏感性试验,质控菌株为铜绿假单胞菌ATCC27853,判断标准依据美国临床实验室标

4]

准化研究所(CLSI)2007版文件[。

1.3.2 最低抑菌浓度(MIC)测定 用琼脂稀释法测定36株多药耐药铜绿假单胞菌的MIC,以铜绿假TCC27853为质控菌株,将菌液接种到含单胞菌A

4不同抗菌药物的MH平皿上,接种量约10CFU/点,

35℃孵育18h,观察结果。

1.3.3 耐药基因检测 根据参考文献[510]设计引物,引物序列见表1。模板DNA采用煮沸法制备。PCR反应条件:94℃预变性5min,94℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸40s,共30个循环,最后72℃延伸10min。1%琼脂糖凝胶电泳鉴定,用紫外线检测仪检查分析结果,并用凝胶图像处理系统照相,PCR扩增产物送英俊(上海)生物公司进行正反向测序,测序结果与GenBank进行比对以明确基因型。

1.4 统计学方法 用WHONET软件统计菌株数和

PSS13.0软件进行χ检验,P<005为耐药率,用S

差异具有统计学意义。

表1 耐药基因PCR引物序列

Table1 Oligonucleotideprimersforthedetectionofantibioticresistancegenes

基因名称TEMSHVDHACTXM1CTXM2CTXM9OXA2OXA10IMPoprD2VIMSPMGIMSIMaac(3)Ⅱaac(6′)Ⅰaac(6′)Ⅱant(3″)Ⅰant(2″)Ⅰ

引物序列(5′′)→3

P1:AGGAAGAGTATGATTCAACAP1:GGCTATGCGTTATATTCGCCP1:AACTTTCACAGGTGTGCTGGGTP1:ATGGTTAAAAAATCACTGCGCP1:GCGACCTGGTTAACTACAATCCP1:CAGGCGCTGTTCGCGATGAGTTP1:GTCTTTCGAGTACGGCATTAP1:CGGCCTCAGGAGCGGCTTTP1:GCGCATCTCCAAGACCATGP1:ATGGTGTTTGGTCGCATATCP1:CTGCTTGGATTCATGGGCGCGP1:CTTGTAGCGTTGCCAGCTTTAP1:TACAAGGGATTCGGCATCGP1:ACTGTGATGGGATACGCGTCP1:TATGAGTGGCTAAATCGAP1:TTCATGTCCGCGAGCACCCCP1:TGATTTGCTGGTTACGGTGACP1:GAGCGAAATCTGCCGCTCTGG

P2:CTCGTCGTTTGGTATGGCP2:GGTTAGCGTTGCCAGTGCP2:CCGTACGCATACTGGCTTTGCP2:TCCCGACGGCTTTCCGCCTTP2:CGGTAGTATTGCCCTTAAGCCP2:GCCCTCTATCCAGTAATCGCCP2:GATTTTCTTAGCGGCAACTTAP2:AACCAGTTTTGCCTTACCATP2:GCCACGCGATTTGACGGAGP2:TGGGCCATTCAGCCAGATCP2:CCTTTTCCGCGACCTTGATCGP2:CAGCCCAAGAGCTAATTGAGGP2:TAATGGCCTGTTCCCATGTGP2:CTCCGTCAGCGTTTCAGCTAP2:CCCGCTTTCTCGTAGCAP2:GACTCTTCCGCCATCGCTCTP2:CGCTATGTTCTCTTGCTTTTGP2:CTGTTACAACGGACTGGCCGC

产物长度(bp)

535867405833351877233822587193510786562551237394178284320

P1:GTTACAGCCCTTCGGCGATGATTCP2:GCGCATGGTGACAAAGAGAGTGCAA

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2 结果

2.1 铜绿假单胞菌对常用抗菌药物的耐药情况 所有铜绿假单胞菌对11种常用抗菌药物耐药率较舒巴坦,2007年耐药率低的有头孢他啶、头孢哌酮/分别是184%和219%;其余抗菌药物2007年耐药率均>30%。2003—2007年,铜绿假单胞菌对11种抗菌药物的耐药率都呈上升趋势。其中,对亚胺培南的耐药率上升最为明显(表2)。

22 多药耐药铜绿假单胞菌的分离率 2003—2007年多药耐药铜绿假单胞菌的分离率呈现逐年增加趋势,分别为89%(16/179)、153%(29/190)、251%(60/239)、282%(103/365)和326(168/516),2007年与2003年比较差异具有统计学

2意义(38088,P=0000)。χ=2.3 11种常用抗菌药物对多药耐药铜绿假单胞菌

型,9株CTXM1组PCR阳性菌株中6株为CTXM3型,3株为CTXM22型,VIM为VIM2型,DHA为DHA1型,其余为OXA10、OXA2型。氨基糖苷89%(32/36),aac(6′)类修饰酶基因阳性占8Ⅰ、aac(6′)I、aac(3)II和ant(2″)Ⅰ阳性率分别为

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铜绿假单胞菌耐药性分析及耐药基因检测

周田美 余道军 董晓勤 沈强 汪涛 童文娟 方翔 

 

  【摘要】 目的 观察杭州市第一人民医院临床分离的铜绿假单胞菌的耐药性变迁及相关耐药

ONET软件对2003—2007年临床分离的1489株铜绿假单胞菌的药物敏感性基因。方法 采用WH

试验结果进行统计分析;用琼脂稀释法测定11种抗菌药物对36株多药耐药铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度(MIC);用PCR法检测β内酰胺酶、氨基糖苷类修饰酶等编码基因,并对PCR扩增产物进行亚胺培南、头孢他啶、头孢吡肟、哌拉西林、哌拉西林/他唑测序分析。结果 铜绿假单胞菌对氨曲南、

巴坦、头孢哌酮/舒巴坦、环丙沙星、左氧氟沙星、庆大霉素和阿米卡星的耐药率由2003年的134%、106%、87%、79%、127%、127%、67%、158%、205%、247%和109%分别增至2007年的353%、409%、184%、324%、329%、320%、219%、378%、386%、394%和348%;11种抗菌药物对多药耐药铜绿假单胞菌的MIC均≥128μg/mL。36株多药耐药铜绿假单胞菌中,内酰胺酶β90编码基因阳性占583%(21/36),氨基糖苷类修饰酶基因阳性占889%(32/36),oprD2基因缺失率为806%(29/36)。结论 铜绿假单胞菌对常用抗菌药物的耐药率呈增高趋势,多药耐药情况严重,内酰胺酶编码基因及氨基糖苷类修饰临床上应给予高度重视。多药耐药铜绿假单胞菌携带多种β酶基因,oprD2基因的缺失率高。

【关键词】 假单胞菌,铜绿; 抗菌药物; 抗药性; 耐药基因

AntimicrobialresistanceandresistantgenesofPseudomonasaeruginosa ZHOUTianmei,YUDao,DONGXiaoqin,SHENQiang,WANGTao,TONGWenjuan,FANGXiang.DepartmentofClinicaljunLaboratory,HangzhouFirstPeople’sHospital,Hangzhou310006,ChinaCorrespondingauthor:ZHOUTianmei,Email:zhoutmhz0571@163.com

【Abstract】 Objective ToinvestigatethetrendofantimicrobialresistanceandtheprevalenceofresistantgenesinPseudomonasaeruginosastrainsisolatedfromHangzhouFirstPeople’sHospital.MethodsAntimicrobialsusceptibilitiesof1489Pseudomonasaeruginosastrainsisolatedfrom2003to2007werestatisticallyanalyzedusingWHONET.MICsof11antimicrobialsto36multidrugresistantPseudomonas

trainsweredeterminedbyagardilutionmethod.Genesofβlactamases(BLA)andaeruginosas

aminoglycosidemodifyingenzymes(AMEs)weredetectedbyPCRandthePCRproductsweresequenced.Results Theresistantratestoaztreonam,imipenem,ceftazidime,cefepime,piperacillin,piperacillin/tazobactam,cefoperazone/sulbactam,ciprofloxacin,levofloxacin,gentamicinandamikacinwereincreasedfrom134%,106%,87%,79%,127%,127%,67%,158%,205%,247%and109%

409%,184%,324%,329%,320%,219%,378%,386%,394%andin2003to353%,,respectively.HighMICsof11antimicrobialsformultidrugresistantPseudomonas348%in2007

aeruginosaweredeterminedwithMIC28μg/mL.In36multidrugresistantPseudomonasaeruginosa90≥1strains,21(583%)strainscarriedβlactamasegenesand32strains(889%)carriedaminoglycoside

,whilethedeletionrateofoprD2was806%(29/36).Conclusions Theresistantmodifyingenzymegenes

ratestocommonantibioticsofPseudomonasaeruginosahaveincreased,resultinginmultidrugresistance.GenesofβlactamasesandaminoglycosidemodifyingenzymesareprevalentinmultidrugresistantPseudomonasaeruginosastrains,withthecommondeletionofoprD2.

【Keywords】 Pseudomonasaeruginosa; Antimicrobials; Drugresistance; Resistancegene

  铜绿假单胞菌为条件致病菌,当机体免疫力低下时可引起各种感染。近年来,由于β内酰胺类抗

DOI:10.3760/cma.j.issn.16742397.2009.03.007基金项目:浙江省医药卫生科技计划项目(2008A129)作者单位:310006杭州市第一人民医院检验科通信作者:周田美,Email:zhoutmhz0571@163.com

菌药物、免疫抑制剂及肿瘤化疗药物等广泛应用,该菌引起的医院感染日益严重,其多药耐药性给临床

1]

治疗带来了极大困难[。2007年,中国CHINET细

2家医院调查发现,铜绿假单菌耐药性监测网所属1

2]胞菌的临床分离率居第2位[。由于各地医师的用

药习惯和抗菌药物使用频率不同,使得不同地区细

中华临床感染病杂志2009年6月第2卷第3期 ChinJClinInfectDis,June2009,Vol.2,No.3

·155·

菌的耐药性及耐药基因流行特点也不尽相同。及时了解本地区铜绿假单胞菌的耐药变迁及相关耐药机制,对指导临床更合理地使用抗菌药物,有效治疗和控制该菌引起的感染具有重要意义。为此,笔者对杭州市第一人民医院临床分离的铜绿假单胞菌的药6株多药物敏感性试验结果进行了统计分析,并对3耐药铜绿假单胞菌进行了耐药基因检测。1 材料与方法

1.1 菌株来源 1489株铜绿假单胞菌来自2003年1月—2007年12月杭州市第一人民医院住院患者送检的痰、血液、尿液、胆汁和脓液等样本(同一患者相同样本重复菌株已剔除),其中2003—2007年分别为179、190、239、365和516株。

1.2 抗菌药物及试剂 抗菌药物有氨曲南(上海新先锋药业公司)、亚胺培南(杭州默沙东公司)、头孢他啶(葛兰素史克公司)、头孢吡肟(上海施贵宝公司)、哌拉西林(齐鲁制药有限公司)、哌拉西林/他唑巴坦(美国WyethAyerst公司)、头孢哌酮/舒巴坦(辉瑞制药有限公司)、环丙沙星(广州南新制药有限公司)、左氧氟沙星(第一制药北京有限公司)、庆大霉素(浙江瑞新药业股份有限公司)和阿米卡星(齐鲁制药有限公司),11种药敏纸片均购自xoid公司,MH琼脂为法国生物梅里埃公司英国O

产品,PCR试剂购自TaKaRa宝成生物工程(大连)

ABI9700型PCR扩增仪为美国应用生物有限公司,系统公司产品。1.3 实验方法

1.3.1 菌株分离鉴定及药物敏感性试验 按《全

[3]

进行菌株分离鉴定,采用国临床检验操作规程》

KB法进行药物敏感性试验,质控菌株为铜绿假单胞菌ATCC27853,判断标准依据美国临床实验室标

4]

准化研究所(CLSI)2007版文件[。

1.3.2 最低抑菌浓度(MIC)测定 用琼脂稀释法测定36株多药耐药铜绿假单胞菌的MIC,以铜绿假TCC27853为质控菌株,将菌液接种到含单胞菌A

4不同抗菌药物的MH平皿上,接种量约10CFU/点,

35℃孵育18h,观察结果。

1.3.3 耐药基因检测 根据参考文献[510]设计引物,引物序列见表1。模板DNA采用煮沸法制备。PCR反应条件:94℃预变性5min,94℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸40s,共30个循环,最后72℃延伸10min。1%琼脂糖凝胶电泳鉴定,用紫外线检测仪检查分析结果,并用凝胶图像处理系统照相,PCR扩增产物送英俊(上海)生物公司进行正反向测序,测序结果与GenBank进行比对以明确基因型。

1.4 统计学方法 用WHONET软件统计菌株数和

PSS13.0软件进行χ检验,P<005为耐药率,用S

差异具有统计学意义。

表1 耐药基因PCR引物序列

Table1 Oligonucleotideprimersforthedetectionofantibioticresistancegenes

基因名称TEMSHVDHACTXM1CTXM2CTXM9OXA2OXA10IMPoprD2VIMSPMGIMSIMaac(3)Ⅱaac(6′)Ⅰaac(6′)Ⅱant(3″)Ⅰant(2″)Ⅰ

引物序列(5′′)→3

P1:AGGAAGAGTATGATTCAACAP1:GGCTATGCGTTATATTCGCCP1:AACTTTCACAGGTGTGCTGGGTP1:ATGGTTAAAAAATCACTGCGCP1:GCGACCTGGTTAACTACAATCCP1:CAGGCGCTGTTCGCGATGAGTTP1:GTCTTTCGAGTACGGCATTAP1:CGGCCTCAGGAGCGGCTTTP1:GCGCATCTCCAAGACCATGP1:ATGGTGTTTGGTCGCATATCP1:CTGCTTGGATTCATGGGCGCGP1:CTTGTAGCGTTGCCAGCTTTAP1:TACAAGGGATTCGGCATCGP1:ACTGTGATGGGATACGCGTCP1:TATGAGTGGCTAAATCGAP1:TTCATGTCCGCGAGCACCCCP1:TGATTTGCTGGTTACGGTGACP1:GAGCGAAATCTGCCGCTCTGG

P2:CTCGTCGTTTGGTATGGCP2:GGTTAGCGTTGCCAGTGCP2:CCGTACGCATACTGGCTTTGCP2:TCCCGACGGCTTTCCGCCTTP2:CGGTAGTATTGCCCTTAAGCCP2:GCCCTCTATCCAGTAATCGCCP2:GATTTTCTTAGCGGCAACTTAP2:AACCAGTTTTGCCTTACCATP2:GCCACGCGATTTGACGGAGP2:TGGGCCATTCAGCCAGATCP2:CCTTTTCCGCGACCTTGATCGP2:CAGCCCAAGAGCTAATTGAGGP2:TAATGGCCTGTTCCCATGTGP2:CTCCGTCAGCGTTTCAGCTAP2:CCCGCTTTCTCGTAGCAP2:GACTCTTCCGCCATCGCTCTP2:CGCTATGTTCTCTTGCTTTTGP2:CTGTTACAACGGACTGGCCGC

产物长度(bp)

535867405833351877233822587193510786562551237394178284320

P1:GTTACAGCCCTTCGGCGATGATTCP2:GCGCATGGTGACAAAGAGAGTGCAA

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中华临床感染病杂志2009年6月第2卷第3期 ChinJClinInfectDis,June2009,Vol.2,No.3

2 结果

2.1 铜绿假单胞菌对常用抗菌药物的耐药情况 所有铜绿假单胞菌对11种常用抗菌药物耐药率较舒巴坦,2007年耐药率低的有头孢他啶、头孢哌酮/分别是184%和219%;其余抗菌药物2007年耐药率均>30%。2003—2007年,铜绿假单胞菌对11种抗菌药物的耐药率都呈上升趋势。其中,对亚胺培南的耐药率上升最为明显(表2)。

22 多药耐药铜绿假单胞菌的分离率 2003—2007年多药耐药铜绿假单胞菌的分离率呈现逐年增加趋势,分别为89%(16/179)、153%(29/190)、251%(60/239)、282%(103/365)和326(168/516),2007年与2003年比较差异具有统计学

2意义(38088,P=0000)。χ=2.3 11种常用抗菌药物对多药耐药铜绿假单胞菌

型,9株CTXM1组PCR阳性菌株中6株为CTXM3型,3株为CTXM22型,VIM为VIM2型,DHA为DHA1型,其余为OXA10、OXA2型。氨基糖苷89%(32/36),aac(6′)类修饰酶基因阳性占8Ⅰ、aac(6′)I、aac(3)II和ant(2″)Ⅰ阳性率分别为

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