Drug Resist Updat. | CTX-M型超广谱β-内酰胺酶的全球传播特征:基因组流行病学分析
2024-01-23 【打印】

  细菌抗生素耐药性已成为重要的全球健康威胁。CTX-M型超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)的出现及快速传播使临床治疗更加具有复杂性和挑战性。质粒介导的抗性基因水平转移是细菌耐药性快速扩散的重要途径。

  2023年12月,菌(毒)种保藏细菌分中心在Drug Resist Updat.(IF=24.3)发表题为“Global spread characteristics of CTX-M-type extended-spectrum β-lactamases: A genomic epidemiology analysis”的研究论文,从基因组流行病学角度,对全球范围内的CTX-M型ESBLs传播特征和演化规律进行了分析。研究结果为更有效地应对质粒介导的ESBLs演化风险提供了支持,并为基因型特异性的耐药流行病学监测打下了基础。研究成果具有重要的公共卫生意义。

  研究收集了1996-2022年间分离自54个国家的1345条含blaCTX-Ms的质粒完整序列,探索了质粒介导的细菌blaCTX-Ms获得性耐药的分子遗传特征。质粒宿主广泛,其中大肠杆菌属和克雷伯菌属细菌为绝对优势宿主菌。共鉴定出186个不相容质粒型别及48种blaCTX-Ms型别。blaCTX-Ms在不同国家和洲际的流行亚型具有显著差异,CTX-M-1_IncI1-I(Alpha)_Escherichia和CTX-M-65_IncFII(pHN7A8)/R_Klebsiella是blaCTX-Ms跨宿主跨区域传播的主要形式(图 1)。

   图 1 质粒Inc型,blaCTX-Ms型别与宿主的关联性分析

  质粒可划分为12个谱系,亚洲和欧洲存在地域性质粒群,其余地域的质粒为混杂分布。Inc型别的分布具有质粒的谱系特异性,谱系1中的融合质粒类型最复杂。谱系3和谱系12中的质粒具有明显的宿主偏好性,以Klebsiella sp.和Moellerella wisconsensis为主要的宿主类型(图 2)。

   图 2 1345个质粒的泛基因组聚类

  共检出1392个blaCTX-Ms,其中1316个质粒只存在一个blaCTX-M,28个质粒存在多个blaCTX-Ms。本研究发现了5个潜在的新的blaCTX-Ms基因型别,与目前已知型别只存在一个氨基酸位点差异。除blaCTX-Ms外,1345个质粒序列中还检出209个其他抗性基因,与27种抗生素的抗性相关,其中与氨基糖苷类抗生素抗性基因,磺胺类抗生素抗性基因,头孢菌素类抗性基因具有相对高的协同作用频率。198个质粒序列中仅含有blaCTX-Ms,无其他抗性基因。质粒平均含有7个抗性基因。融合质粒携带的抗性基因数量显著高于单Inc型别质粒(P<0.05)(图 3)。

图 3 质粒所携带抗性基因数量分析

  本研究以IncI-I(Alpha)型质粒为代表进行质粒间遗传多样性分析及区域性质粒进化分析。基于IncI-I(Alpha)型质粒核心基因的最大可信进化分枝树(Maximum Clade Credibility Tree)的拓扑结构提示IncI-I(Alpha)型质粒以两个主类群a、b进行传播扩散。既有从欧洲跨越到非洲的远距离交流,也有亚欧围绕传播中心的近距离播散,呈现全球播散,区域性微进化的传播模式(图 4)。

图 4 基于IncI-I (Alpha)型质粒核心基因系统地理发生学分析

  betway手机投注 传染病所于可艺博士、黄振洲博士为文章并列第一作者,肖悦助理研究员、高鹤副研究员、白雪梅副研究员参与了研究工作。王多春研究员为本文的责任作者。

  原文出处:Yu K, Huang Z, Xiao Y, Gao H, Bai X, Wang D. Global spread characteristics of CTX-M-type extended-spectrum β-lactamases: A genomic epidemiology analysis. Drug Resist Updat. 2023 Dec 23;73:101036. doi: 10.1016/j.drup.2023.101036.

  链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38183874/

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