[发明专利]肺炎致病菌耐药基因快速识别基因芯片

说明书

本申请涉及可以检测24种肺炎致病菌耐药基因的基因芯片。这24种肺炎致病菌耐药基因来自氨基糖苷类、喹诺酮类、超广谱β内酰胺酶类(ESBLs)、头孢菌素类(AmpC)、碳青霉烯类、耐万古霉素、耐甲氧西林和导致膜通透性改变的基因，与临床关系最为密切。该基因芯片是通过反复设计和筛选，最终将灵敏度好，特异度高的探针固定在芯片上，不需要进行临床培养和药敏试验，操作简单快捷，在很大程度上为抗生素的合理使用争取了宝贵的时间，值得临床推广应用。

技术领域

本发明涉及基因芯片技术，尤其涉及肺炎致病菌耐药基因快速识别基因芯片。

背景技术

近年来，由于空气污染的加剧及公共卫生事件的发生，呼吸道疾病引起越来越多的关注。肺炎是指包括终末气道，肺泡和肺间质等在内的肺实质性炎症，是全球感染性疾病死亡的首要原因^[1]。据世界卫生组织(WHO)统计，每年约有350万人死于下呼吸道感染，居所有死亡原因的第三位^[2]。在美国,肺炎和流行性感冒位于所有死因的第九位，2010年和2011均有5万多人死于肺炎^[3-5]，而且该统计没有将肺炎导致的败血症以及死于肺炎并发症的癌症、帕金森等病例纳入肺炎组，所以实际因肺炎死亡的人数比这个数还要高^[2]。在我国，每年至少有250万人罹患肺炎，农村多于城市，其中5岁以下儿童肺炎死亡率为184/10万—1223万/10万^[6]，老年肺炎病死率没有确切的数据，但据黄华瑞报道^[7]老年肺炎明显高于其他年龄段。可见，肺炎严重威胁着人类的生命健康。

肺炎的致病原有很多，包括细菌、病毒、真菌、寄生虫等，其中最重要最常见的是细菌。众所周知，肺炎按照发病环境可分为社区获得性肺炎(CAP)和医院获得性肺炎(HAP)。大部分CAP患者只需要门诊就诊，但仍有大约20％的患者仍需住院治疗^[8]。CAP致病菌以革兰氏阳性菌为主，其中又以肺炎链球菌为第一位，占35-80％，其次为流感嗜血杆菌，嗜肺军团菌，肺炎支原体，肺炎衣原体，金黄色葡萄球菌等^[9]。HAP致病菌比较广泛，以革兰氏阴性菌为主，其中常见的是铜绿假单胞菌，大肠埃希菌，肺炎克雷伯菌，鲍曼不动杆菌，其它还有嗜麦芽窄食单胞菌，洋葱伯克霍尔德菌，粪肠球菌，屎肠球菌，阴沟肠杆菌等，此外革兰氏阳性菌金葡菌也见于HAP，尤其是耐甲氧西林金葡菌(MRSA)^[10]。抗生素是治疗细菌性肺炎的最有效的方法。1941年青霉素的发现使感染性疾病得到了有效的控制，随后新的抗生素不断被发现和生产，并应用到很多领域，包括养殖业^[11]和种植业^[12]，人类迅速的进入了抗生素的黄金时代。随着抗生素广泛的应用，耐药菌株却不断涌现，并且不再局限于对一种抗生素耐药，而是可以同时抵抗多种抗生素，如一些临床菌株屎肠球菌、金葡菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌以及肠杆菌对大多数的抗生素均耐药^[12]。多重耐药菌株和泛耐药菌株等超级耐药菌株，如耐青霉素的肺炎链球菌(PRSP)^[13]，MRSA^[14],耐万古霉素的肠球菌(VRE)^[15]等的爆发流行，曾引起全世界的恐慌，耐药问题几乎陷入了失控状态^[12]。抗生素治疗失败使感染患者病死率大幅增加，尤其病重的患者。据美国疾病控制和预防中心(CDC)分析每年有200万患者感染耐药菌，其中23000例患者因此死亡^[16]。2008年，美国350亿美元医疗成本中有200亿美元用于控制和治疗细菌耐药而引起的感染^[16]。因此，尽快明确致病菌的耐药特性，采用针对性的治疗措施，是降低肺炎病死率和死亡率的关键。