耐碳青霉烯类肠杆菌科(CRE)的全球传播威胁着公共卫生系统。肠杆菌科细菌主要通过获得碳青霉烯酶产生耐药性，其中肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶(KPCs)最为常见。产KPCs的CRE已遍布全球，通常伴有多重耐药，已成为医院相关(HAIs)发病率和死亡率上升的主要原因。此外，产生CRE的KPCs在常规实验室中常常表现出低水平的耐药性，导致误诊或漏诊，从而影响治疗效果。虽然不稳定的基因扩增被认为是导致临床菌株耐药性被低估的关键因素，但到目前为止，blaKPC-2扩增介导的碳青霉烯类耐药的确切机制以及联合用药对该耐药的疗效评价仍是空白。

前期，中国科学院微生物研究所冯杰团队通过流行病学分析揭示，大肠杆菌ST131通过获得携带blaKPC-2基因的不同类型质粒，导致其在医院大规模流行。最近，该团队对其中一个治疗失败的病例进行了深入研究，发现一种携带blaKPC-2基因的大肠杆菌菌株在接触亚致死浓度后，可以迅速成为高耐药表型，这解释了患者在接受抗生素治疗后死亡的关键原因。进一步研究发现，高耐药性的发生是由插入序列IS26介导的包括blaKPC-2基因在内的多药耐药(MDR)区域的动态不稳定扩增引起的。该机制可以帮助细菌逃避碳青霉烯类抗生素的攻击，也是CRE在实验室中逃避体外耐药性检测的重要策略，从而影响抗生素在临床应用中的使用和疗效。此外，该小组评估了联合药物策略的体外治疗效果。实验发现，不恰当的药物组合不仅未能阻止多药耐药区域的扩增，还在一定程度上增加了基因扩增的速率，使得后续治疗更加困难，对临床用药具有指导意义。

这项研究为细菌碳青霉烯类耐药提供了新的视角，相关结果发表在mBio上。这项研究由国家委员会资助。