瑞士耐万古霉素屎肠球菌的全国性基因组快照:ST80与ST612克隆的出现与传播

《European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases》:Vancomycin-resistant Enterococcus faecium: a national wide genomic snapshot in Switzerland

【字体: 时间:2026年04月17日 来源:European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases 3

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  本期刊物推荐一项针对瑞士耐万古霉素屎肠球菌(VREfm)的首次全国性基因组研究。面对VREfm感染率上升的公共卫生挑战,研究者通过对2024年2月至3月采集的78株菌株进行全基因组测序,揭示了ST80和ST612两大克隆是主要流行株,并发现了其在不同州际间的隐秘传播。该研究强调了建立全国性基因组监测系统、以协同防控高风险VREfm克隆的必要性。

  
抗生素耐药性的“幽灵”正在全球医院系统中悄然蔓延,其中耐万古霉素屎肠球菌(Vancomycin-resistant Enterococcus faecium, VREfm)便是最令人棘手的“超级细菌”之一。这类细菌不仅对万古霉素等糖肽类抗生素产生耐药,其固有的多重耐药性使得临床治疗选择变得极为有限。在欧洲,VREfm已成为医疗相关感染的重要威胁。在瑞士,虽然VREfm的流行率相较于其他欧洲邻国较低,但数据显示其病例在过去十年中呈增长趋势,并且在大型医院和医疗中心曾暴发过局部疫情。一个更令人担忧的信号是,2024年初瑞士出现了对“最后一道防线”药物之一——达托霉素敏感性降低的VREfm菌株,这引发了全国警报。然而,由于缺乏全国性的基因组监测,不同克隆在医疗机构间、乃至不同州(Canton)之间的传播情况始终是一个“黑箱”。为了填补这一知识空白,瑞士的研究人员开展了一项全国性的基因组调查,旨在绘制一张清晰的VREfm“基因地图”,以回答关键问题:当前在瑞士流行的主要VREfm克隆是哪些?它们是如何传播的?又携带了哪些耐药“武器”?
为了回答这些问题,一项题为《Vancomycin-resistant Enterococcus faecium: a national wide genomic snapshot in Switzerland》的研究在《European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases》上发表。研究者们是如何开展这项研究的呢?在联邦公共卫生办公室的协调下,全国所有诊断实验室在2024年2月至3月期间提交了收集到的VREfm分离株。研究人员最终对来自17个州的78位患者的分离株进行了分析。首先,他们通过质谱(MALDI-TOF)确认菌种,并使用肉汤微量稀释法进行全面的抗生素敏感性测试,涉及万古霉素、达托霉素、利奈唑胺等10余种抗生素。随后,他们利用Illumina平台对所有分离株进行了全基因组测序(Whole Genome Sequencing, WGS)。通过生物信息学分析,他们确定了菌株的序列分型(Sequence Type, ST)、核心基因组多位点序列分型(cgMLST)谱系、以及耐药基因(resistome)和染色体突变谱。cgMLST等位基因差异小于或等于5个的菌株被定义为属于同一传播簇。
研究结果
1. 菌株特征与样本来源
研究人员分析了来自17个不同州的78株VREfm分离株。其中大部分样本(n=55)来自筛查程序(如直肠或肛周拭子、粪便样本),其余则来自尿液(n=11)或其他临床标本(n=7)。
2. 抗生素敏感性与耐药决定簇
药敏试验证实了这些医院相关菌株典型的多重耐药特征。所有72株vanA阳性菌株均表现出对万古霉素和替考拉宁的高水平耐药。相反,对利奈唑胺和替加环素等最后防线药物的耐药性仍不常见。达托霉素的MIC(最小抑菌浓度)值在1至8 mg/L之间,部分菌株位于敏感性剂效依赖(Susceptible Dose-Dependent, SDD)临界值(≤4 mg/L)的上限。耐药基因分析显示,所有78个基因组都携带了万古霉素耐药决定簇,主要是vanA(N=72),少数是vanB(N=6)。氨基糖苷类、大环内酯类、链阳性菌素类、β-内酰胺类和氟喹诺酮类相关的耐药基因或突变普遍存在。所有ST612分离株均携带与达托霉素敏感性降低相关的liaRliaS突变,但并未观察到表型耐药。
3. 序列分型、基因组簇和van转座子结构**
多位点序列分型(MLST)分析显示,绝大多数菌株属于ST80(N=43)和ST612(N=14),两者均属于医院相关克隆复合体17(Clonal Complex 17)。cgMLST分析揭示了显著的遗传多样性,并识别出8个明确的基因组簇,每个簇涉及2至17名患者。其中,ST80-Q簇(17名患者)局限在同一个州内,表明是一次局部暴发。相反,ST612-C簇(14名患者)分布在7个州的8家医院和2家私人诊所中,其等位基因差异极小(0-3个),提示存在隐秘的州际传播。对van转座子结构的分析表明,在ST80和ST117谱系内部,存在不同的vanA转座子结构,暗示了van质粒的独立获得事件。而在同一基因组簇内(如ST80-Q和ST612-C),vanA转座子结构基本保守,支持了克隆传播的假说。
结论与讨论
这项研究提供了瑞士VREfm的首次全国性基因组概览,揭示了医院相关A1分支谱系,特别是ST80和ST612的主导地位。ST612在七个州内极低的等位基因差异(0-3个)表明其近期发生了克隆扩张,并可能存在跨机构传播。ST80则形成了多个亚簇,包括局限于单一州的ST80-Q暴发簇,以及包含了所有4株利奈唑胺耐药(携带cfr基因)菌株的ST80-S簇。耐药基因组分析确认了A1分支典型的多重耐药特征,vanA基因占据主导地位。尤为重要的是,所有ST612分离株均携带与达托霉素敏感性降低相关的liaRliaS突变,这些突变虽不足以导致高水平表型耐药,但可能是耐药性进化的早期标志,结合部分菌株达托霉素MIC值处于临界高值的情况,提示需警惕潜在风险。
该研究也指出了自身的局限性,如仅有两个月的采样窗口,属于一个“快照”式研究,未能进行质粒水平分析和追踪患者流行病学数据等。尽管如此,其结论明确而紧迫:ST80和ST612这两种高风险VREfm克隆已在瑞士出现并传播,既有局部暴发,也存在隐秘的跨州扩散。这些发现突显了对VREfm进行全国性基因组监测的极端必要性。只有通过基因组学的高分辨率“眼睛”,结合跨州协调和实时数据整合,才能及时发现、追踪并遏制这些高危克隆的传播,从而保护所剩无几的有效治疗选择,维护公共卫生安全。
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