細菌耐藥性問題已成為一個世界性的難題。質粒等可移動元件介導的耐藥基因水平傳播所致革蘭陰性菌耐藥性的快速出現和散播，引起全球高度關注。

外排泵（efflux pumps）是細菌將胞內的藥物或毒性物質排出胞外的蛋白轉運系統，也是臨床上細菌對抗菌藥物耐藥的主要機制之一。近年來，攜帶可移動的多重耐藥外排泵基因簇（tmexCD-toprJ）的肺炎克雷伯菌在我國臨床患者、動物和零售肉類樣本中不斷發現，其介導了對包括替加環素這一人類面臨多重耐藥腸桿菌科細菌感染的“最后一道防線”在內的多重耐藥性。

2022年10月，浙江大學醫學院附屬第二醫院張嶸教授等^【1】通過在我國的臨床監測研究和對公共數據的深度挖掘，首次發現編碼可移動RND型多耐藥外排泵的tmexCD-toprJ基因簇已經在多種臨床重要致病菌中播散，包括假單胞菌屬、克雷伯菌屬、氣單胞菌屬和變形桿菌屬等。并在研究中發現發現多種肺炎克雷伯菌序列型（ST）攜帶tmexCD-toprJ基因簇，包括ST1、ST11、ST147、ST15、ST2667、ST273、ST2909、ST3447、ST490和ST571。

此次北醫三院、清華長庚醫院團隊基于齊碳納米孔基因測序平臺的研究，歷經2017年1月至2022年4月的長期監測，從1484株臨床分離的肺炎克雷伯菌中首次發現了上述10種ST型外的3種攜帶tmexCD1-toprJ1的全新ST型菌株，總體陽性率為0.88%（13/1484），包括1個同時攜帶編碼碳青霉烯酶的bla_KPC-2和bla_NDM-1基因的泛耐藥ST22克�。�11株菌株）、1株多耐藥ST3691菌株和1株多耐藥ST37菌株。這些菌株菌均呈現替加環素耐藥，最低抑菌濃度為4-24mg/L。

同時，研究團隊還發現1株替加環素敏感的ST11型菌株攜帶了5‘端發生缺失的tmexD1基因和toprJ基因，而tmexC1基因完全缺失。這表明只有完整的tmexCD1-toprJ1基因簇才能介導替加環素耐藥，與張嶸教授等^【1】在其研究中發現通過敲低tmexD基因表達可降低菌株替加環素耐藥性的結果一致。

此外，這株ST11型菌株與其他研究已發表的兩株分離自中國養雞場蒼蠅樣本的菌株、三株豬源菌株和其他三株人源菌株聚集在一個分支中；這株菌中，編碼5‘端缺失tmexD1基因和完整toprJ基因的質粒與1株分離自零售豬肉的ST147型菌株中的編碼完整tmexCD1-toprJ1基因簇的質粒高度相似�？寺∪�258（CC258）主要由ST258和ST11型構成，其中ST11型在我國臨床、社區和畜牧業中均為主要流行的肺炎克雷伯菌亞型，而攜帶tmexCD1-toprJ1的ST11型菌株在屠宰場中也有發現。這些結果表明，臨床中發現的攜帶tmexCD1-toprJ1肺炎克雷伯菌可能與養殖動物及相關環境中的耐藥菌株具有密切關聯。

附圖：本研究中發現的攜帶tmexCD1-toprJ1基因簇的ST型。（A）已發現的攜帶tmexCD1-toprJ1基因簇的肺炎克雷伯菌ST型的最小生成樹，其中紅色圓圈代表本研究中發現的ST型，藍色圓圈代表在此前研究中已發現的其他ST型。（B）本研究中發現的3種ST型中tmexCD1-toprJ1基因簇、1株ST11菌株中5‘端發生缺失的tmexD1基因和完整toprJ基因所在的基因環境。其中紅色箭頭代表耐藥基因，藍色箭頭代表整合酶、重組酶和轉座酶基因，灰色箭頭代表其他功能基因。（C）攜帶5‘端缺失tmexD1基因的ST11菌株與已發表基因組序列的ST11菌株的系統發生樹。本研究從GenBank數據庫中收集了1675株ST11型菌株的基因組序列共同進行分析，本圖中展示了和本研究獲得的ST11菌株PEKP3038聚集在同一分支的45個基因組。藍色框中包含了PEKP3038和另外三株攜帶tmexCD1-toprJ1基因簇的豬源菌株（紅色字體）。

研究基于齊碳QNome測序平臺的長讀長優勢，為臨床多重耐藥研究提供更多理論依據。研究發現是對攜帶tmexCD1-toprJ1肺炎克雷伯菌流行病學的有效補充，表明tmexCD1-toprJ1基因簇可能在肺炎克雷伯菌中已經發生了廣泛播散。

因此，急需在“One Health“理念下，在醫療機構、社區及肉用動物養殖和加工業中加強相應的流行病學監測，以控制攜帶TMexCD1-TOprJ1外排泵菌株的進一步傳播。

參考文獻：
[1]Dong N, Zeng Y, Wang Y, Liu C, Lu J, Cai C, Liu X, Chen Y, Wu Y, Fang Y, Fu Y, Hu Y, Zhou H, Cai J, Hu F, Wang S, Wang Y, Wu Y, Chen G, Shen Z, Chen S, Zhang R. Distribution and spread of the mobilised RND efflux pump gene cluster tmexCD-toprJ in clinical Gram-negative bacteria: a molecular epidemiological study. Lancet Microbe. 2022 Nov;3(11):e846-e856. doi: 10.1016/S2666-5247(22)00221-X. Epub 2022 Oct 3. Erratum in: Lancet Microbe. 2022 Nov 14;: PMID: 36202114.

[2]Liu C, Guo J, Lu M, Shen N, Du P. Dissemination of the mobilised RND efflux pump gene cluster tmexCD-toprJ among Klebsiella pneumoniae. Lancet Microbe. 2022 Nov 24:S2666-5247(22)00325-1. doi: 10.1016/S2666-5247(22)00325-1. Epub ahead of print. PMID: 36436537.