一、碳青霉烯酶家族解析:
KPC、NDM、OXA-23 及 OXA-48 的特性與關聯(lián)
碳青霉烯酶(carbapenemases)是介導碳青霉烯耐藥的主要機制,根據 Ambler 分類法可分為 A 型(絲氨酸酶)、B 型(金屬酶)、D 型(絲氨酸酶),常見類型則包括 KPC(A 型)、NDM(B 型)、OXA-23(D 型)、OXA-48(D 型)等。
KPC(Klebsiella pneumoniae carbapenemase):KPC是絲氨酸類A型β-內酰胺酶,主要由肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)產生,是目前全球最常見的碳青霉烯酶之一,尤其在北美地區(qū)流行。KPC具有廣泛的水解活性,可水解多種β-內酰胺類抗生素,包括碳青霉烯類藥物。
NDM(New Delhi metallo-β-lactamase):NDM屬于金屬β-內酰胺酶(class B),其活性依賴于鋅離子,具有較強的水解能力[1],可水解多種β-內酰胺類抗生素,包括碳青霉烯類藥物。NDM最初在印度及周邊地區(qū)發(fā)現,目前已在全球范圍內廣泛傳播,尤其在南亞、東南亞地區(qū)流行率較高。
OXA-23:(Oxacillinase, OXA酶)OXA-23屬于絲氨酸類D型β-內酰胺酶,主要存在于鮑曼不動桿菌等非發(fā)酵菌中,在部分腸桿菌科細菌中也可檢出[2],具有中等水解活性,對碳青霉烯類藥物的水解能力較低,但對廣譜頭孢菌素有較強活性。OXA-23在亞洲地區(qū)較為常見。
OXA-48:OXA-48屬于絲氨酸類D型β-內酰胺酶,具有較高的青霉素水解活性,但對碳青霉烯類藥物的水解能力較低,對廣譜頭孢菌素有弱活性。OXA-48主要在北非、中東和土耳其等地區(qū)傳播。
碳青霉烯酶的產生與細菌的基因突變、質粒傳播、轉座子介導的基因轉移等機制密切相關,導致其在不同地區(qū)和不同細菌中的傳播和擴散。
CRO耐藥的復雜性主要體現在以下幾個方面:
? 耐藥機制多樣:CRO耐藥不僅涉及碳青霉烯酶的產生,還可能涉及其他耐藥機制,如外排泵的過度表達、膜孔蛋白的缺失、藥物作用靶點的改變等。這些機制的協(xié)同作用使得CRO耐藥的治療選擇極為有限。
? 傳播性強:碳青霉烯酶基因(如KPC、NDM、OXA-23、OXA-48等)通常位于質粒、轉座子或整合子上,具有高度的水平傳播能力,可通過醫(yī)院內傳播或社區(qū)傳播,導致耐藥菌株的快速擴散。
? 檢測難度大:上述耐藥機制的多樣性和傳播的快速性,進一步增加了 CRO 檢測的技術難度,形成防控鏈條中的“關鍵瓶頸”。由于耐藥機制多樣且菌株傳播迅速,若檢測方法不準確或延遲,會進一步加劇耐藥菌的擴散,增加臨床治療難度,形成惡性循環(huán)。CRO耐藥的檢測需要多種方法,表型檢測(如紙片擴散法、MIC 測定法)和基因檢測(如 PCR、NGS)等,不同方法的敏感性和特異性存在差異,可能導致假陰性或假陽性結果。此外,不同碳青霉烯酶的檢測方法和試劑盒的性能存在差異,影響檢測的準確性和效率。
? 治療選擇有限:CRO感染的治療選擇有限,通常依賴于多粘菌素、替加環(huán)素、氨基糖苷類等藥物,但這些藥物的使用受限于其毒性和耐藥性問題。新型抗菌藥物的研發(fā)和應用仍是應對CRO耐藥的重要方向。
精準檢測在CRO耐藥的防控中具有重要意義:
早期發(fā)現與干預:通過快速、準確的檢測方法,可以早期發(fā)現CRO耐藥菌株,及時采取隔離措施,減少耐藥菌在醫(yī)院內的傳播風險。早期檢測還可以幫助醫(yī)生及時調整治療方案,提高治療成功率。
指導治療決策:精準檢測可以為臨床醫(yī)生提供準確的耐藥信息,指導合理用藥,避免不必要的抗菌藥物使用,減少耐藥菌的進一步傳播。
監(jiān)測與預警:通過監(jiān)測CRO耐藥菌株的流行趨勢和傳播情況,可以及時發(fā)現耐藥菌株的傳播熱點,采取針對性的防控措施。
五、CRO 耐藥防控的破局點:
實現 1 小時精準診斷的突破
碳青霉烯耐藥菌(CRO)所致感染已成為全球公共衛(wèi)生領域的重大挑戰(zhàn),其復雜性、傳播性及治療難度使其防控工作面臨嚴峻考驗。在此背景下,快速識別 KPC、NDM、OXA-23、OXA-48 等碳青霉烯酶成為破局關鍵。
上海伯杰醫(yī)療新推出的碳青霉烯耐藥基因檢測試劑盒,以 500copies/mL 的高靈敏度,可快速識別 KPC、NDM、OXA-23、OXA-48耐藥,通過內源性內標設計有效規(guī)避假陰性,精準捕獲更低濃度的耐藥基因,為早期感染識別奠定基礎,顯著提升診斷的準確性與可靠性。該技術實現無需培養(yǎng),直接檢測,1小時內可出具報告,充分滿足急診及重癥患者緊急用藥前的快速診斷需求。讓患者在黃金救治期避免盲目用藥,并及時觸發(fā)隔離防控措施,提升救治成功率,減少醫(yī)療資源浪費,為公共衛(wèi)生防控提供數據支撐。
[1] 符夢瑜等.產金屬β-內酰胺酶細菌的治療藥物研究進展[J].現代藥物與臨床,2024,39(02):514-521.
[2] 姜雪琪等.水解碳青霉烯類OXA型β-內酰胺酶的研究進展[J].中國感染控制雜志,2023,22(09):1121-1128.
[3] Nenad Macesic. et al.Multidrug-resistant Gram-negative bacterial infections.[J] Lancet (London, England). Volume 405 , Issue 10474 . 2025. PP 257-272
[4] 劉潔等.碳青霉烯耐藥革蘭陰性桿菌的耐藥機制及抗菌藥物的研究進展[J].國外醫(yī)藥(抗生素分冊),2024,45(01):20-27