セファロスポリン/β-ラクタマーゼ阻害剤の組み合わせに対する耐性の同時および分岐の進化と、MDR Pseudomonas緑膿菌感染症のセフタジジム/アビバクタム治療後のイミペネム/relebactam

目的：MDR Pseudomonas aeruginosa cns感染のセフタジジム/アビバクタム治療を受けている患者におけるセフトロザン/タゾバクタム、セフタジジム/アビバクタム、イミペネム/relebactamに対する耐性の出現を記述および特徴付ける。 方法：院内P.緑膿菌性髄膜炎症の治療前後に得られた1つのベースライン（PA1）と2つの曝露後（PA2およびPA3）分離株が評価されました。マイクは、スープの微量希釈によって決定されました。変異の変化は、WGSを通じて調査されました。BLAPDCおよびMEXRにおける変異のβ-ラクタム耐性への影響は、クローニング実験と補完アッセイによって決定されました。 結果：分離PA1は、従来の抗domonalsに対する耐性を授与するDACB（I354A）およびOPRD（N142FS）のベースライン耐性変異を示しましたが、セフタジジム/アビバクタム、セフトロザン/タゾバクタムおよびイミペネム/レバクタムに対する感受性。曝露後分離株は、固有のPPDCβ-ラクタマーゼ（S254ins）に影響を与える特徴的な変異に関連する2つの発散するセフタジジム/アビバクタム耐性表現型を示した（PA2：セフタジドイム/タゾバクタムおよびセフタジジム/アヴィバクタム耐性）PBP3（PA3：ceftazidime/avibactamおよびimipenem/relebactam-relebactam耐性）の修正により。クローニング実験により、セフトロザン/タゾバクタムおよびセフタジジム/アビバクタムに対する耐性におけるPDC修飾の役割が実証されました。分離株PA3におけるMEXR遺伝子の機能的コピーとの補完イミペネム/relebactam感受性を復元しました。 結論：P. aeruginosaが、PDC修飾の選択とMexab-OprM-OprM-OpRM-のアップレギュレーションをもたらす変異の選択を通じて、セフタジジム/アビバクタムにさらされた場合、新しいβ-ラクタム/β-ラクタマーゼ阻害剤の組み合わせの活性を同時に発達させ、どのように耐性を妥協するかを実証しました。媒介流出。

OBJECTIVES: To describe and characterize the emergence of resistance to ceftolozane/tazobactam, ceftazidime/avibactam and imipenem/relebactam in a patient receiving ceftazidime/avibactam treatment for an MDR Pseudomonas aeruginosa CNS infection. METHODS: One baseline (PA1) and two post-exposure (PA2 and PA3) isolates obtained before and during treatment of a nosocomial P. aeruginosa meningoventriculitis were evaluated. MICs were determined by broth microdilution. Mutational changes were investigated through WGS. The impact on β-lactam resistance of mutations in blaPDC and mexR was determined through cloning experiments and complementation assays. RESULTS: Isolate PA1 showed baseline resistance mutations in DacB (I354A) and OprD (N142fs) conferring resistance to conventional antipseudomonals but susceptibility to ceftazidime/avibactam, ceftolozane/tazobactam and imipenem/relebactam. Post-exposure isolates showed two divergent ceftazidime/avibactam-resistant phenotypes associated with distinctive mutations affecting the intrinsic P PDC β-lactamase (S254Ins) (PA2: ceftolozane/tazobactam and ceftazidime/avibactam-resistant) or MexAB-OprM negative regulator MexR in combination with modification of PBP3 (PA3: ceftazidime/avibactam and imipenem/relebactam-relebactam-resistant). Cloning experiments demonstrated the role of PDC modification in resistance to ceftolozane/tazobactam and ceftazidime/avibactam. Complementation with a functional copy of the mexR gene in isolate PA3 restored imipenem/relebactam susceptibility. CONCLUSIONS: We demonstrated how P. aeruginosa may simultaneously develop resistance and compromise the activity of new β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations when exposed to ceftazidime/avibactam through selection of mutations leading to PDC modification and up-regulation of MexAB-OprM-mediated efflux.