*通讯作者：宗志勇。华西医院传染病中心。E-mail: zongzhiy@scu.edu.cn

NDM 耐药基因编码碳青霉烯类药物水解酶 (碳青霉烯酶)，可对所有临床中绝大多数β-内酰胺类抗生素产生耐药。NDM 耐药基因最早在 2008 年报道于一株肺炎克雷伯菌。此后在世界范围内相继报道了携带 NDM 耐药基因的革兰氏阴性菌株，给临床干预、感染控制和公共健康带来了严重挑战。目前，国内外已报道 12 种 NDM 亚型，但全球范围内仍以 NDM-1 和 NDM-5 为主要流行基因型。作者报道了来自临床分离的大肠杆菌中插入了 NDM 一种新亚型（NDM - 21）。

该菌株来自于四川省宜宾市一家医院的一名 34 岁男性糖尿病患者的尿液。该患者患有输尿管结石导致肾积水和肾积水，继发导管相关性尿路感染。在拔除尿管后完全康复，没有使用抗生素。

临床依据 CLSI 推荐的标准肉汤稀释法对阿米卡星、氨曲南、氨曲南/阿维巴坦、头孢他啶/阿维巴坦、环丙沙星、粘菌素、亚胺培南、美罗培南、哌拉西林/他唑巴坦、替加环素和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑等抗生素进行了 MIC 检测。

作者联合二代测序和三代测序技术对该菌株进行全基因组分析。主要分析了耐药基因及其所定位的质粒环境。作者还进行了结合试验进一步确定了目的基因的可移动性。 该菌属于 ST617，携带编码 NDM - 21 的基因（一种新 NDM 亚型）。NDM-21 与 NDM- 5 的不同之处在于 69 位 ( G69S ) 的甘氨酸-丝氨酸氨基酸取代。blaNDM-21 对抵抗碳青霉烯类抗生素与 NDM-5 具有相同的活性。blaNDM-21 与 blaNDM-5 的相似之处表现为：主要为均定位于复杂的基因环境中。本文中的大肠杆菌中的 blaNDM-21 由一个 46.1 kb 的 Inc x3 质粒携带，该质粒具有可移动性。该菌株同时还携带有 IncFII 质粒，其嵌入了 blaCTX-55-M 和 rmtB 等耐药基因。

blaNDM-21 定位于一个 46.1 kb 大小的 Inc x3 质粒上，该质粒与许多先前描述的携带 blaNDM-5 的 Inc x3 质粒几乎完全相同 ( 100 % 覆盖率和 99 % 同一性)。相同的遗传背景支持 blaNDM - 21 通过这个 Inc 3 质粒上的点突变直接从 blaNDM - 5 进化而来的假说。

与 NDM-5 相比，NDM-21 的氨基酸取代没有改变其抗碳青霉烯类抗生素的活性。NDM-1 具有 5 个 a 螺旋和 11 个反平行 b 链，并含有 5 个活性位点环。NDM-21 中的 G69S 氨基酸取代发生在链 B2 和 B3 之间的第一个活性位点环中，该环偏离 Zn 中心以容纳具有不同分子构象的底物。与 NDM - 1 相比，NDM - 5 有两个氨基酸取代，V88L 和 M154L，这两个氨基酸都不属于 NDM 酶的任何活性位点环，但是它导致对碳青霉烯类药物活性的增加。相反，NDM-21 在活性位点环中发生氨基酸取代，但并未改变其对碳青霉烯类药物的活性。因此，在活性位点环内或环外发生取代并不一定与 NDM 酶对碳青霉烯类的活性相关。

文章引自：Liu L, Feng Y, McNally A. J Antimicrob Chemother. 2018; 73(9): 2336-2339. doi: 10.1093/jac/dky226.

供稿者：刘超