[发明专利]用于鉴定碳青霉烯酶基因的组合物和方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于快速鉴定赋予抗生素抗性的克雷伯氏菌属 (Klebsiella)细菌的碳青霉烯酶基因的组合物和方法。

发明背景

肠杆菌科(Enterobacteriaceae)是一个大型的细菌科，包括较 熟悉的病原体中的许多，例如沙门氏菌属(Salmonella)细菌和大肠 杆菌(Escherichiacoli)。属于肠杆菌科的属的成员已获得了这样 的名声，即将它们置于临床微生物学中最致病和最常遇到的生物之中。 这些大的革兰氏阴性杆菌常常与肠道感染相关，但可以在几乎所有的 天然生境中发现。这个科的许多成员是在人和其他动物的肠中发现的 肠道微生物区系的正常部分，而其他成员在水或土壤中发现，或者是 在各种不同动物和植物上的寄生物。大肠杆菌是最重要的模式生物之 一，并且它的遗传学和生物化学已得到了仔细研究。

肺炎克雷伯氏菌(Klebsiellapneumoniae)是在口、皮肤和肠的 正常微生物区系中发现的革兰氏阴性的、不动的、有荚膜的、发酵乳 糖的、兼性厌氧的细菌。它是肠杆菌科的克雷伯氏菌属的临床上最重 要的成员。肺炎克雷伯氏菌可以引起细菌性肺炎，尽管它更通常地牵 涉医院内泌尿道和伤口感染，特别是在无免疫应答的个体中。对于老 年人中的泌尿道感染，克雷伯氏菌属的排位仅次于大肠杆菌。对于具 有慢性肺病、肠致病性、鼻粘膜萎缩和鼻硬结症的患者，它还是机会 致病菌。粪便是患者感染的最重要的来源，随后为与被污染的器具接 触。随着抗生素抗性菌株持续出现，肺炎克雷伯氏菌日益成为医院感 染。

克雷伯氏菌属细菌具有染色体A类β-内酰胺酶，该酶给予其对于 氨苄青霉素的固有抗性。许多菌株已获得了超广谱β-内酰胺酶 (extended-spectrumbeta-lactamase，ESBL)，其具有另外的对于 羧苄青霉素、氨苄青霉素、喹诺酮类的抗性，以及逐渐增加的对于头 孢他啶的抗性。碳青霉烯抗生素已成为用于对付革兰氏阴性感染的重 要试剂，特别是当革兰氏阴性感染由不同的医院病原体引起时。

碳青霉烯类具有任何β-内酰胺抗生素的最广泛的活性谱，并且通 常是用于在由多重抗性革兰氏阴性细菌引起的感染的治疗中使用的最 合适的试剂。碳青霉烯类被认为是被选择用于治疗由于具有超广谱β- 内酰胺酶(ESBL)的肠杆菌科细菌而引起的感染的试剂。产生ESBL 的肺炎克雷伯氏菌的流行已在美国出现，并且在某些地区中接近分离 物的50％。当遇到这样高比率的产生ESBL的生物时，碳青霉烯类成为 日益重要的治疗选择。在过去数年中，已在某些地区中观察到抗碳青 霉烯的革兰氏阴性菌的逐渐增加。在美国，碳青霉烯抗性在很大程度 上归于在鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)、铜绿假单胞菌 (Pseudomonasaeruginosa)和罕见地肺炎克雷伯氏菌的分离物中C 类头孢菌素酶的表达和外膜孔蛋白的丧失。罕见地在肺炎克雷伯氏菌 中回收到了水解碳青霉烯的β-内酰胺酶(碳青霉烯酶)。然而，最近 在美国东北部鉴定了具有碳青霉烯酶KPC-1、KPC-2和KPC-3的分离物。 这些分离物通常对于多种抗生素类别具有抗性，从而给临床医生呈现 了非常有限的治疗选择。

引起感染暴发的高抗性生物的出现是微生物学和传染病界已研究 了数年的重大问题。目前，可以将碳青霉烯抗性肺炎克雷伯氏菌的出 现添加至正在增长的高抗性生物列表中。2005年在纽约市的多个医院 中发生的碳青霉烯抗性肺炎克雷伯氏菌感染的爆发将广泛的关注带至 这些生物。

KPC酶是介导对于超广谱头孢菌素类的抗性以及对于碳青霉烯类 的抗性的β-内酰胺酶。2001年在NorthCarolina首次报道了这些碳 青霉烯酶，但目前已在美国各个部分中分离出了它们，最经常地在东 海岸。产生碳青霉烯酶的分离物的检测对于疗法的更好管理和对于感 染控制是重要的。

发明概述

提供了用于快速且灵敏地检测赋予抗生素抗性的碳青霉烯酶基因 的组合物和方法。所述组合物包含用于检测样品中该基因的存在情况 的寡核苷酸新型引物和探针组。这些引物和探针组可以在扩增方法(例 如PCR，特别是定量PCR)中使用，并且包装到试剂盒中以用于在扩增 方法中使用，以便为了检测测试样品，特别是患者样品中碳青霉烯酶 基因的存在情况，由此检测到该基因表明所述样品包含对于碳青霉烯 类具有抗性的细菌。