铜绿假单胞菌（PA）作为一种主要的医院获得性病原体，常引发多药耐药（MDR）及广泛耐药（XDR）感染，给临床治疗带来严峻挑战。亚胺培南/瑞来巴坦作为新型碳青霉烯类/β-内酰胺酶抑制剂组合，对PA展现出良好抗菌活性。然而，随着细菌耐药性持续发展，快速精准检测其耐药机制，对实现抗生素合理使用、提升治疗效果极为关键。

近年来，MALDI-TOF MS技术在病原鉴定及耐药检测领域崭露头角。其通过监测不同β-内酰胺底物的水解情况，能够实现超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）或碳青霉烯酶的早期检测。目前，基于MALDI-TOF MS的方法已在肠杆菌科细菌中得到评估与应用，但由于PA耐药机制的独特性，其不仅涉及碳青霉烯酶产生，还与外膜通透性降低、外排泵系统激活等多种因素相关，与肠杆菌科细菌差异显著，致使该方法在PA中的研究相对匮乏，亟待深入探索。

基于此，本研究成功开发并验证了一种基于MALDI-TOF MS的全新检测方法，旨在通过检测亚胺培南/瑞来巴坦组合的水解情况，快速预测PA中碳青霉烯酶的存在，进而获取β-内酰胺类抗生素耐药机制的关键信息，同时判断细菌对亚胺培南/瑞来巴坦的敏感性（图1）。其判定标准具体如下：（1）亚胺培南水解率高，而亚胺培南/瑞来巴坦水解率低，说明存在A类碳青霉烯酶，细菌对亚胺培南/瑞来巴坦敏感；（2）若亚胺培南和亚胺培南/瑞来巴坦水解率都高，提示存在B类或D类碳青霉烯酶，细菌对亚胺培南/瑞来巴坦耐药。需要注意的是，本研究未包括C类碳青霉烯酶（如KPC酶）的检测，因为其水解特性与A类、B类和D类碳青霉烯酶有所不同，且瑞来巴坦对C类酶的抑制效果可能不如对A类酶的效果显著。

研究总共利用419例PA菌株对该方法展开验证，涵盖PAO1突变株、PAO1转化株以及临床分离株。结果表明，此方法能够在1小时内快速提供检测结果。在多数情况下，该方法可有效检测碳青霉烯酶的产生，尤其在检测B类碳青霉烯酶（如金属β-内酰胺酶）方面，展现出极高的可靠性。同时，对亚胺培南/瑞来巴坦敏感性的预测，也具备较高的整体符合率。不过，该方法在检测产GES类碳青霉烯酶的铜绿假单胞菌时存在错误，部分因突变组合导致耐药的菌株同样容易出现预测偏差。特别需要指出的是，针对临床分离株预测亚胺培南/瑞来巴坦耐药性时，符合率相对较低。这进一步凸显了PA耐药机制的复杂性，其耐药性不仅源于碳青霉烯酶的产生，还与多种突变组合等因素紧密相关。例如，产GES菌株常伴有其他额外突变（如OprD失活等），这些因素相互交织，共同影响细菌对碳青霉烯类药物的敏感性，提示在研究和治疗PA感染时，必须全面考量多种耐药机制。

总体而言，本研究采用多种类型的菌株，包括经全基因组测序（WGS）特征化的MDR/XDR临床分离株、前瞻性收集的临床分离株等，从算法评估和算法验证等多个维度，对基于MALDI-TOF MS的检测方法进行了全面、系统的研究与验证。同时，依据不同的药敏判断标准（EUCAST和CLSI指南）对检测结果展开分析，更为全面地评估了该方法的性能和临床应用价值，这种多维度的验证方式在同类研究中颇具创新性。尽管基于MALDI - TOF MS的检测方法为PA耐药性检测开辟出全新路径，但不可忽视的是，该方法在准确性以及检测范围方面存在一定不足。例如，无法有效检测C类碳青霉烯类酶，这极大限制了对耐药机制判断的全面性。所以，此检测方法仍需持续深入完善，通过不断优化以提升其准确性与检测范围，从而更好地服务于临床实践。

图1  基于MALDI-TOF MS技术检测铜绿假单胞菌碳青霉烯酶及药敏性流程。包括样本处理（从感染患者获取样本、培养病原体并分析基因型与表型，同时用于MALDI-TOF MS分析）、光谱获取（经MALDI-TOF MS获取亚胺培南及亚胺培南/瑞来巴坦质谱图并上传至Clover MSDAS平台）、光谱分析（图谱经预处理、生成质量列表、计算水解率、归一化、质控检查及标签分配，快速生成含结果表格与图表的临床报告用于验证） 

原文链接：https://doi.org/10.1128/jcm.01105-24