苏大附二院临床检验诊断学博士研究生朱志宸在感染病国际知名期刊EMI发表论文

日前,苏州大学附属第二医院临床检验诊断学博士研究生朱志宸作为第一作者在Emerging Microbes & InfectionsJCR分区1区,2022年影响因子19.568)杂志上发表题为《Epidemiological characteristics and molecular features of carbapenem-resistant Enterobacter strains in China: A multicenter genomic study》的学术论文,杜鸿教授为通讯作者。该篇论文是杜鸿教授临床微生物团队继11月初发表在EMI上Emerging and re-emerging KPC-producing hypervirulent Pseudomonas aeruginosa ST697 and ST463 between 2010 and 2021》以来的第二篇高质量论文。


肠杆菌属细菌是临床较为常见的病原菌,其检出量在肠杆菌科细菌中仅次于埃希菌属和克雷伯菌属。由于碳青霉烯酶基因的广泛传播(blaKPCblaNDMblaVIM等),碳青霉烯耐药肠杆菌属细菌(carbapenem-resistant EnterobacterCR-Ent)的检出率逐年增高。然而,我国临床实验室通常无法在菌种水平上精准鉴定肠杆菌属细菌,关于CR-Ent的大规模精细研究也尚且欠缺。因此,精准确定CR-Ent流行病学和分子特征,对CR-Ent的防控与治疗至关重要。在杜鸿教授团队于2016年创建至今的中国碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌多中心合作组(涉及我国东部,南部,北部,西南,西北地区7家三甲医院)基础上,朱志宸归纳了期间分离收集的共92株非重复CR-Ent菌株。

通过全基因组测序和鉴定,发现92CR-Ent最常见的菌种应为香坊肠杆菌(E. xiangfangensis; 66/9271.93%),而非阴沟肠杆菌,其次为霍夫曼肠杆菌(E. hoffmannii; 16/9217.39%)。MLST分型结果,这92CR-Ent可划分出38ST型。其中最主要的CR-Ent谱系为ST116型(n=15)和ST171型(n=14)香坊肠杆菌,且均携带碳青霉烯酶基因。结合患者临床信息进行的统计学分析发现,ST171型香坊肠杆菌更易导致老年患者发生感染(p<0.05;此外,虽然没有统计学差异,但感染ST116ST171香坊肠杆菌的患者30天后好转或治愈的比例相比其他ST型菌株更低。

为了明确这类主流的CR-Ent谱系的起源、进化和耐药传播机制,朱志宸对本研究收集和GenBank数据库收纳的所有人源性ST116ST171香坊肠杆菌进行了系统发育分析,发现与以往在北美洲已被广泛报道为高危肠杆菌谱系的携带blaKPC基因ST171型不同,我国的ST171型主要携带blaNDM基因,该克隆可能起源于亚洲,并主要在亚洲传播;其他地区ST116型的碳青霉烯酶基因携带率较低,而我国ST116型均携带blaNDM基因,且碳青霉烯抗性的获取是由两支菌株独立获取blaNDM基因所驱动的。SNP序列比对分析显示,ST171型香坊肠杆菌在我国某地区有疑似院内和院间克隆性传播的现象,而ST116型香坊肠杆菌在我国多地区有疑似院内克隆性传播的现象。此外,携带blaNDM基因的IncX3型质粒被鉴定为本研究ST116ST171香坊肠杆菌中主流的产碳青霉烯酶质粒,该型质粒可在胞间自主转移且宿主携带时的适应性代价较小。这项研究结果有助临床对我国CR-Ent特征的认知,强调了产碳青霉烯酶ST116型和ST171型香坊肠杆菌,以及携带blaNDM基因的IncX3型质粒在我国临床环境中的高危性,为医院针对CR-Ent采取有效感染防控措施提供参考。

图1. ST171型香坊肠杆菌的进化树

1. ST171型香坊肠杆菌的进化树 

图2. ST116型香坊肠杆菌的进化树

2. ST116型香坊肠杆菌的进化树

图3. 受试肠杆菌的生长曲线比对

3. 受试肠杆菌的生长曲线比对

图4. ST116型和ST171型香坊肠杆菌所携带的碳青霉烯酶编码质粒的线性结构比对图

4. ST116型和ST171香坊肠杆菌所携带的碳青霉烯酶编码质粒的线性结构比对图

图5. 携带blaNDM的转座子Tn125相关区域的线性结构比对图

5. 携带blaNDM转座子Tn125相关区域的线性结构比对图

原文链接:https://doi.org/10.1080/22221751.2022.2148562

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