目的探讨某教学医院大肠埃希菌临床分离株对碳青霉烯类的耐药机制及其基因周围环境,以便指导临床抗感染治疗和预防该菌的流行和传播。方法56株碳青霉烯类耐药大肠埃希菌于2014年1月～2020年6月分离自山东省某教学医院的住院患者。通过法国梅里埃Vitek-2 Compact系统进行细菌鉴定和药敏试验。碳青霉烯酶耐药基因通过聚合酶链式反应（PCR）和产物测序检测。多位点序列分析（MLST）和脉冲场凝胶电泳（PFGE）及Bio Numerics（7.6）软件分析大肠埃希菌的同源性。S1核酸内切酶脉冲场凝胶电泳（S1-PFGE）检测菌株携带的质粒。选择部分菌株进行二代Mi Seq和/或三代Min Ion测序,然后利用BLASTN、Res Finder、INTEGRAL和ISFinder等软件对菌株染色质和质粒序列进行分析。采用Ink Scape0.48.1软件绘制染色质和质粒结构图。结果56株大肠埃希菌对厄他培南和亚胺培南耐药率为100%,但对美罗培南耐药率为85.71%。对56株大肠埃希菌的PCR扩增及产物测序显示:52株携带bla NDM耐药基因,分别为bla NDM-5（78.85%,41/52）、bla NDM-1（11.54%,6/52）、bla NDM-7（3.85%,2/52）、bla NDM-9（3.85%,2/52）和bla NDM-13（1.91%,1/52）;仅1株（大肠埃希菌HDC161）携带bla KPC-2基因;其余3株（大肠埃希菌HDC282、HDC315、HDC387）未携带碳青霉烯酶耐药基因,但经二代测序验证这3株菌分别携带了bla CTX-M-3、bla CTX-M-55和bla CTX-M-14基因。这56株大肠埃希菌的MLST显示有17个ST型,主要为ST410（26.79%,15/56）、ST167（23.20%,13/56）和ST617型（8.93%,5/56）。PFGE将这56株大肠埃希菌分为11个群（A～K）,以A群和B群的菌株数最多。A群以携带bla NDM-5基因的ST167菌株为主,而B群全部为携带bla NDM-5基因的ST410大肠埃希菌。此外,属于B群且分离自医院重症医学科的5株ST410大肠埃希菌（HDC247、HDC248、HDC250、HDC252和HDC253株）的PFGE条带（数目、大小和位置）完全一致,而且Bio Numerics（7.6）软件聚类分析显示100%相似度,这表明在重症医学科病房存在携带bla NDM-5基因ST410大肠埃希菌克隆的播散流行。本研究选择携带bla NDM-5基因的ST410大肠埃希菌HDC263株（属于本研究中主要流行的MLST分型）和携带bla KPC-2基因的大肠埃希菌HDC161株进行二代和三代测序,获得了这两株菌的染色质和质粒的全序列。生物信息分析显示:大肠埃希菌HDC263株含有1条染色质和3个质粒,分别命名为HDC263-chr、p HDC263-NDM（Gen Bank序列号:MW762473）、p HDC263-2和p HDC263-3;而大肠埃希菌HDC161株有1条染色质和2个质粒,分别命名为HDC161-chr、p HDC161-KPC（Gen Bank序列号:MW791424）和p HDC161-2。另外,质粒p HDC263-NDM长度为46161 bp,为Inc X3型质粒,携带的bla NDM-5基因与IS26、ISba125和IS5相连;而质粒p HDC161-KPC长度为57341bp,携带bla KPC-2基因,并且在bla KPC-2区域侧翼由两个重复的IS26元件直接插入,导致Tn6296被截短,仅留下了ISKpn6样插入元件,bla KPC-2,ISKpn27,截短的tnp R（属于Tn3）结构。结论（1）本研究的大肠埃希菌对碳青霉烯类的耐药机制主要是与其携带bla NDM基因有关,并且呈现该基因的多个亚型流行(bla NDM-1、bla NDM-5、bla NDM-7、bla NDM-9和bla NDM-13)。经检索,在本地区检出携带bla NDM-13基因的大肠埃希菌为首次报道。（2）医院存在碳青霉烯类耐药的大肠埃希菌的多克隆散发流行,但也存在携带bla NDM-5基因的ST410型大肠埃希菌克隆聚集播散,这提示该型大肠埃希菌有可能替代目前流行的ST167型大肠埃希菌成为未来的主要流行株。（3）在质粒p HDC263-NDM和p HDC161-KPC中,其bla NDM-5和bla KPC-2基因的周围环境与既往报道不同,这可能与遗传元件介导的基因水平转移有关。因此,有必要进一步加强对碳青霉烯类耐药大肠埃希菌（尤其是ST410型大肠埃希菌）的监测。