《Journal of Infection》：Emergence of a novel cefotaxime- and ciprofloxacin-resistant strain of serogroup Y
Neisseria meningitidis sequence type 23 clonal complex in China
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本研究发现了一种新型的、对头孢噻肟(CTX)和环丙沙星(CIP)双重耐药的Y群脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis) ST-18108 (克隆复合体23)菌株在中国山西出现。该菌株通过密切接触传播，其头孢噻肟最低抑菌浓度(MIC)高达0.75–1 μg/ml，对现有治疗方案构成潜在挑战。全基因组测序(WGS)揭示了其耐药机制与特定的PBP2及GyrA突变相关。本研究强调了持续监测此类多重耐药克隆的必要性，并为全球防控提供了关键分子标记。
脑膜炎奈瑟菌是导致流行性脑脊髓膜炎（流脑）和败血症的主要病原体，致死率高达10%-15%。对于这种急重症，及时使用有效的抗生素是挽救生命的关键，其中第三代头孢菌素（如头孢噻肟、头孢曲松）和氟喹诺酮类药物（如环丙沙星）是治疗和预防性用药的重要选择。然而，抗生素耐药性问题正日益严峻。特别是，对这两类药物同时耐药的菌株一旦出现并传播，将极大限制临床选择，构成严重的公共卫生威胁。尽管此前全球范围内已有个别头孢噻肟耐药脑膜炎奈瑟菌的报道，但在国际广泛传播的Y群脑膜炎奈瑟菌序列类型23克隆复合体（MenY cc23）中，尚未发现对头孢噻肟耐药的菌株，更不用说对头孢噻肟和环丙沙星的双重耐药。因此，探明是否存在此类高威胁耐药克隆，并解析其分子特征和传播潜力，是当前全球脑膜炎防控的重要课题。本研究发表于《Journal of Infection》期刊，首次报告了中国出现的一种新型头孢噻肟和环丙沙星双重耐药的MenY cc23克隆，揭示了其高传播性和高耐药水平的特征。
为回答上述问题，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：通过流行病学调查和携带者筛查，在2023年至2025年间从山西省的患者、密切接触者和无症状携带者中收集了10株Y群脑膜炎奈瑟菌(MenY)分离株。使用最低抑菌浓度(MIC)测试条对12种抗生素进行药敏试验，以确定菌株的耐药表型。随后，对所有分离株进行全基因组测序(WGS)，以分析其分子分型（如血清群、序列类型ST、克隆复合体cc）、鉴定与耐药相关的基因突变（如penA/NEIS1753, gyrA），并利用核心基因组多位点序列分型(cgMLST)和单核苷酸多态性(SNP)分析方法，在全球范围内解析该耐药克隆的系统发育关系及其进化来源。
研究得出以下主要结果：
密切接触者携带调查：对2024年12月和2025年3月两例侵入性脑膜炎球菌病(IMD)病例的密切接触者进行咽拭子筛查，分别从其同学中检出2株和6株MenY菌株，携带率分别为4%和8.3%，表明该菌株具有人群传播能力。
10株MenY菌株的抗菌药物敏感性：在10株分离株中，有7株表现出完全一致的耐药谱：对头孢噻肟(MIC范围：0.75–1 μg/ml)和氟喹诺酮类药物（环丙沙星和左氧氟沙星，MIC均为0.125 μg/ml）耐药，对青霉素(0.19–0.38 μg/ml)和氨苄西林(0.38–0.75 μg/ml)中度敏感，对头孢曲松(0.125 μg/ml)及其他7种测试药物敏感。这7株菌被确定为双重耐药克隆。
全基因组测序和分子分型：上述7株双重耐药菌共享相同的精细型别：Y: P1.5-1,10-1: F4-1，并被鉴定为新的序列类型ST-18108，属于克隆复合体23(cc23)。另外3株敏感菌则被鉴定为ST-1655 (cc23)。
抗菌药物耐药相关基因分析：7株双重耐药菌携带一个此前未定义的penA等位基因（1258号），该基因编码的青霉素结合蛋白2(PBP2)同时含有导致青霉素耐药的经典突变（F504L, A510V, I515V, H541N, I566V）和与第三代头孢菌素(3GCs)耐药相关的突变（A311V, I312M, V316P, T483S, N512Y, G545S）。此外，这些菌株的gyrA基因（等位基因92号）含有导致喹诺酮类耐药的T91I突变。
携带3GCs耐药相关突变的penA基因系统发育分析：研究人员分析了携带I312和V316位点突变的NEIS1753（即全长penA基因）等位基因的系统发育关系。发现本次研究的ST-18108菌株携带的NEIS1753_5058等位基因位于第Ⅵ簇，该簇内的等位基因来源于脑膜炎奈瑟菌、乳糖奈瑟菌(N. lactamica)和灰质奈瑟菌(N. cinerea)，提示该耐药基因可能来源于这些菌种间的基因水平转移。值得注意的是，携带A311V突变的等位基因在多个脑膜炎奈瑟菌分离株中被发现，暗示可能有一批菌株潜藏着对3GCs的耐药性或敏感性降低。
全球cc23菌株的系统发育分析：对484株全球代表性cc23基因组进行分析显示，中国的cc23菌株主要属于L23.1亚谱系。本次发现的9株ST-18108菌株（本研究7株加上此前河北报道的2株）在系统发育树上形成一个紧密的簇，与全球其他cc23菌株明显分开，共享175个独特的SNP，证实它们具有共同的克隆起源。
ST-18108菌株的特异性位点和SNP：泛基因组分析未发现ST-18108菌株特有的基因位点。但在SNP分析中，鉴定出42个非同义突变分布在18个基因中，包括pdhC、lpd、gyrA、gdh、acnB、penA和pilT1等。
结论与讨论：本研究首次报告了一种新型的、对头孢噻肟和环丙沙星双重耐药的MenY cc23克隆（ST-18108）在中国的出现。该克隆具有几个显著特征：1) 高传播性：在单例患者及其6名密切接触者中均被检出，表明其在人群中具有有效的传播能力。2) 高耐药水平：其头孢噻肟MIC值(0.75-1 μg/ml)高于以往报道的3GCs耐药菌株(通常为0.25 μg/ml)，提示耐药水平可能正在升级。3) 独特的分子特征：属于新的序列类型ST-18108，携带新的penA等位基因（1258号，对应NEIS1753_5058）和特定的PBP2突变组合（A311V, I312M, V316P, T483S, N512Y, G545S）。系统发育分析表明其NEIS1753_5058等位基因与来源于脑膜炎奈瑟菌、乳糖奈瑟菌和灰质奈瑟菌的等位基因亲缘关系更近。4) 明确的克隆起源：来自山西和河北的ST-18108菌株在系统发育上形成一个紧密簇，共享175个独特SNP，确认了其克隆相关性，且菌株间的SNP差异（162-192个）表明该克隆在两省传播期间已发生遗传进化。
该双重耐药克隆的出现对IMD的临床治疗和化学预防策略构成了潜在挑战。鉴于头孢噻肟和环丙沙星分别是许多国家治疗和预防IMD的一线药物，该克隆的传播可能迫使临床寻求替代方案，如美罗培南（治疗）和利福平或阿奇霉素（预防）。本研究中的患者（病例2）即通过美罗培南成功治愈，其密切接触者则采用了阿奇霉素进行化学预防并结合MenACYW疫苗接种，成功防止了继发病例。
研究发现，尽管该克隆对头孢噻肟耐药，但对头孢曲松仍处于敏感临界值(MIC为0.125 μg/ml，恰为耐药折点)。这种对两种结构相似的头孢菌素敏感性差异的机制，可能与药物和PBP2的结合方式不同有关，值得进一步研究。
耐喹诺酮类特性在cc23菌株中较为罕见（全球数据库中仅占2.6%），ST-18108克隆通过携带gyrA 92等位基因（T91I突变）获得了这一特性，该等位基因被认为是通过水平基因转移从乳糖奈瑟菌获得。
该耐药克隆的出现可能与抗生素的“旁观者选择”压力有关。中国是全球抗生素消费增长最快的国家之一，尤其是头孢菌素类药物的广泛使用，可能在不经意间筛选并促进了脑膜炎奈瑟菌中耐药克隆的进化与传播。
在中国，目前仅A群和C群脑膜炎球菌多糖疫苗被纳入国家免疫规划。考虑到MenY和MenW菌株所致病例近年有所增加，以及本次发现的耐药克隆属于Y群，作者支持中国预防医学会的建议，即用ACYW四价疫苗替代目前的AC二价疫苗用于3岁和6岁的加强免疫，以提供更广泛的保护。
总之，这项研究揭示了在中国出现的具有高传播潜力和高耐药水平的新型双重耐药脑膜炎球菌克隆。鉴于其所属的cc23谱系已在全球广泛传播，以及现代交通网络带来的快速传播风险，对其进行持续监测至关重要。本研究为此提供了关键的分子监测标记，包括ST-18108、NEIS1753_5058等位基因以及175个独特的SNP。
