[发明专利]一种肺炎克雷伯菌的耐药新基因

说明书

技术领域

本发明涉及一种肺炎克雷伯菌的耐药新基因，具体而言，本发明涉及在病人的血液培养标本中分离出的耐药肺炎克雷伯菌中发现的一种耐药新基因以及该基因编码的蛋白质，并且证实了该基因在细菌耐药中发挥重要作用。

背景技术

克雷伯菌为杆状革兰氏阴性菌，通常都有大量的黏性多糖形成的荚膜包覆，其中肺炎克雷伯菌对人致病性较强，是重要的条件致病菌和医源性感染菌之一。

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)，又称肺炎杆菌或Friedlander杆菌，是最早被认识可引起肺炎的革兰阴性杆菌。此菌形态为较短粗的杆菌，大小为0.5～0.8×(1～2)μm，单独、成双或短链状排列。该菌无芽胞，无鞭毛，有较厚的荚膜，多数有菌毛。对营养要求不高，在普通琼脂培养基上可以形成较大的灰白色粘液菌落，以接种环挑之，易拉成丝，有助鉴别；在肠道杆菌选择性培养基上能发酵乳糖，呈现有色菌落。

本菌存在于人体肠道、呼吸道。为人体本身存在菌属，当受到感染或免疫力下降时，便经呼吸道进入肺内而引起大叶或小叶融合性实变，以上叶较为多见。病变中渗出液粘稠而重，致使叶间隙下坠。细菌具有荚膜，在肺泡内生长繁殖时，引起组织坏死、液化、形成单个或多发性脓肿。病变累及胸膜、心包时，可引起渗出性或脓性积液。病灶纤维组织增生活跃，易于机化；纤维素性胸腔积液可早期出现粘连。此菌引起临床症状的特点如下：

①起病急剧，有高热、咳嗽、痰量多和胸痛；

②可有发绀、气急、心悸，约半数患者有畏寒，可早期出现休克；

③临床表现可类似严重的肺炎球菌肺炎，但痰多呈黏稠脓性、量多、带血，灰绿色或红砖色，胶胨状；

④X线检查显示肺叶或小叶实变，有多发性蜂窝状肺脓肿，叶间隙下坠。

在院内感染的败血症中，克雷伯杆菌为重要病原菌，病死率较高。肺炎克雷伯菌也可引起尿道感染、创伤感染及腹泻等，有时导致严重的败血症、脑膜炎、腹膜炎等。

目前对于肺炎克雷伯菌主要采用抗生素治疗，尽早使用有效抗生素是治愈的关键。首选氨基甙类抗生素，如庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素，可肌注、静滴或管腔内用药。重症宜加用头孢菌素如头孢孟多、头孢西丁、头孢噻肟等。哌拉西林，美洛西林与氨基甙类联用、以及氧氟沙星疗效亦佳。部分病例使用氯霉素、四环素及SMZ-TMP亦有效。重症多有肺组织损伤，慢性病例有时需行肺叶切除。

随着抗生素的频繁使用，细菌的耐药性不断增强，碳青霉烯类抗生素的发现使这一难题有所缓解，此类抗生素如亚胺培南及美罗培南，是产超广谱-内酰胺酶以及高产AmpC酶肠杆菌科细菌感染治疗最有效的药物。随着临床上碳青霉烯类抗菌药物的广泛使用，产生了对亚胺培南或美罗培南耐药的肠杆菌。由于肠杆菌是临床上重要的医院感染菌，其对碳青霉烯类抗菌药物的耐药给临床抗感染治疗带来了极大困难。尤其是耐药基因位于可接合质粒上，通过水平传播使其他细菌获得耐药性，有引起严重医院感染的潜在危险。而且，随着“超级细菌”数量的不断增多，抗生素管道频临枯竭，解决细菌耐药性问题成为当今世界面临的棘手难题，人们试图通过开发新的抗生素来解决耐药问题。开发一种新抗生素需要10年，需花费5-10亿美元，一代耐药菌的产生只要2年时间，开发新的抗生素已经远远赶不上细菌耐药的脚步，因此研究细菌耐药的机制将成为今后一项很重要的课题。

肺炎克雷伯菌碳霉烯酶(Klebsiella pneumoniae carbapenemase，KPC酶)最早在一株亚胺培南耐药的肺炎克雷伯菌中被发现，是能够明显水解亚胺培南或美罗培南的一类β2内酰胺酶，包括Ambler分子分类为A、B、D3类酶。A类为丝氨酸酶，其活性部位具有丝氨酸结构，属于Bush分群中的第2f亚组。A类碳青霉烯酶少见，这类酶都是青霉素酶。D类为丝氨酸酶，属于Bush分群中的第2d亚组，其活性部位具有丝氨酸结构，仅见于不动杆菌。B类是金属酶，属于Bush分类3，是一种需金属离子发挥活性的β2内酰胺酶，可被EDTA所抑制，由染色体介导或质粒介导，存在于多种不同革兰阳性和革兰阴性细菌中。金属酶均可明显水解亚胺培南，能水解除单环类抗菌药物以外的绝大多数β2内酰胺类抗菌药物。临床使用亚胺培南等碳青霉烯类抗菌药物大大增加，导致金属β2内酰胺酶产生率有不断上升的趋势。目前尚未开发出有效的金属酶抑制剂。