多哥碳青霉烯酶阳性鲍曼不动杆菌临床分离株的耐药组、毒力组和移动组特征研究

《International Journal of Medical Microbiology》：Resistome, virulome and mobilome of clinical carbapenemase-producing Acinetobacter baumannii strains isolated in Togo

本研究针对多哥临床分离的碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌，首次开展全基因组测序分析，系统揭示了其耐药基因（如blaOXA-23、blaNDM-1）、毒力因子及可移动遗传元件（质粒、整合子、转座子）的携带情况，发现菌株携带多种碳青霉烯酶基因且与加纳等地的菌株亲缘关系密切，为西非地区CRAB的防控提供了重要基因组学依据。

　　

在当今全球公共卫生领域，抗菌药物耐药性（AMR）正成为一项严峻挑战。其中，碳青霉烯类抗生素作为治疗多重耐药革兰阴性菌感染的“最后防线”药物，其耐药性问题尤为突出。碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌（CRAB）更是在2017年和2024年被世界卫生组织（WHO）列为亟需新型抗生素的“关键优先级”病原体。在撒哈拉以南非洲地区，CRAB的流行情况尚不明确，相关基因组学研究更是匮乏。多哥作为西非国家，此前尚未开展过临床CRAB菌株的全基因组测序研究。

为填补这一空白，研究人员在《International Journal of Medical Microbiology》上发表了关于多哥临床来源碳青霉烯酶阳性鲍曼不动杆菌的首个基因组学研究。该研究对2019年4月至9月期间从多哥洛美Sylvanus Olympio大学教学医院收集的9株碳青霉烯非敏感鲍曼不动杆菌进行了全基因组测序，采用Illumina平台，并利用FastQC、SPAdes、Bowtie2、BUSCO等工具进行质量控制和组装，通过Prokka和NCBI原核基因组注释流程进行注释，使用CARD、VFDB等数据库分析耐药基因和毒力因子，利用MLST、IntegronFinder、MobileElementFinder等工具分析序列类型、整合子、可移动遗传元件等。

3.1. 菌株基本特征

所有9株菌均对亚胺培南等碳青霉烯类药物耐药，但对多粘菌素、替加环素和利福平敏感。菌株来源于脓液、尿液和脑脊液等样本。

3.2. 菌株基因组特征

9株菌共鉴定出5种序列类型（ST），包括ST1（5株）、ST103（2株）、ST52（1株）和ST1153（1株）。基因组大小在3.3-3.7 Mb之间，每个菌株携带6-24个耐药基因和32-67个毒力基因，且均携带至少1个质粒。

3.3. 耐药组分析

研究发现菌株携带多种碳青霉烯酶基因，如bla_OXA-23、bla_OXA-58、bla_NDM-1等，其中5株ST1菌株均携带bla_NDM-1。同时检出超广谱β-内酰胺酶基因bla_CTX-M-15、AmpC酶基因bla_ADC-25以及介导氨基糖苷类、四环素类、磺胺类等抗生素耐药的基因。所有菌株均携带adeFGH等多药外排泵系统基因。部分菌株还携带消毒剂/防腐剂耐药基因qacEdelta1和qacG。

3.4. 毒力组分析

所有菌株均携带丰富的毒力基因，包括粘附素（ompA）、生物膜形成与维持相关基因（bap、csuABCDE、pgaABCD、adeFGH）、磷脂酶基因（plc）、免疫逃逸相关基因（lpsB、lpxABCDLM）、铁摄取系统基因（barAB、basABCDFH、bauABCDEF）以及群体感应调控基因（abaI、bfmRS）等。

3.5. 重金属耐药基因

菌株携带砷（arsC）、铜（copA）、汞（merR）耐药基因及阳离子外排系统基因（cusS、cusR），以copA最为常见。

3.6. 氟喹诺酮类耐药相关突变

7株菌在QRDR区发生突变，主要发生在parC和gyrA基因，如D105E、V104I、S84L等。

3.7. 整合子

7株菌携带I类整合子，共发现11个整合子，其中5个为完整整合子。检测到aac(3)-Ia、dfrA1、sat-2等基因盒，90.9%的整合子位于质粒上。

3.8. 转座因子

鉴定出Tn6018和Tn2007等转座子，其中Tn6018携带汞耐药基因merR等，Tn2007携带bla_OXA-23。

3.9. 整合子与转座因子

整合子与转座因子在菌株耐药基因的捕获和积累中发挥重要作用。

3.10. 质粒

研究发现多种耐药质粒，包括携带碳青霉烯酶基因的质粒（如携带bla_NDM-1的质粒）以及同时携带毒力基因和耐药基因的杂交质粒（如p2_SDAb553）。比较基因组学分析显示，这些质粒与加纳、美国、中国、德国等地报道的质粒具有高度相似性。

3.11. 基因组遗传相关性

系统发育分析显示，本研究的ST1菌株与加纳、美国等地的菌株亲缘关系密切；ST52和ST103菌株则分别与日本、加纳的菌株关系最近。

本研究首次全面揭示了多哥临床CRAB菌株的基因组特征，发现其携带丰富的耐药基因和毒力因子，且与周边国家菌株存在克隆传播。质粒、整合子、转座子等可移动遗传元件在耐药基因传播中扮演关键角色。研究结果强调了在多哥乃至西非地区加强CRAB基因组监测的重要性，为制定有效的感染控制策略和抗生素管理措施提供了科学依据。未来需开展更多研究，包括质粒接合实验、毒力因子体内外表达分析等，以更深入理解该类菌的致病与传播机制。