《BMC Microbiology》:Molecular epidemiology, antimicrobial resistance, and virulence determinants of Enterococcus faecium bloodstream isolates: a 7-year study in Shandong, China
编辑推荐:
【编辑推荐】面对血流感染致死率高达64.2%的屎肠球菌,本研究连续7年监测91株临床菌株,发现ST78与ST555克隆占主导,ST555因获得pilA基因生物膜形成能力提高1.58倍,并首次鉴定ST2760新序列型,为院内感染精准防控提供分子标记与经验用药依据。
在ICU病房,一位老年患者因留置导管突发高热,血培养结果提示屎肠球菌(Enterococcus faecium)阳性,尽管第一时间使用万古霉素,仍因感染性休克离世。这样的悲剧并非个案——全球范围内,屎肠球菌血流感染死亡率可达64.2%,位居院内感染致死病原第七位。更令人担忧的是,该菌对喹诺酮、大环内酯、甚至万古霉素的耐药率不断攀升,治疗选择日益捉襟见肘。国内监测显示,屎肠球菌已位列血流感染第五位,但对其在人群中的克隆传播规律、毒力基因演化及耐药获得机制,仍缺乏长时间、系统性的本土数据。正是在这一背景下,山东第一医科大学附属千佛山医院检验科联合青岛大学公卫学院、中国疾控中心传染病所组成团队,对2017–2023年间91例非重复血流分离株展开7年回顾性研究,成果发表于《BMC Microbiology》。
作者首先采用MALDI-TOF MS快速鉴定菌株,并以Vitek 2 Compact及微量肉汤稀释法完成10种抗菌药物敏感性检测;随后通过PCR筛查vanA-vanG等万古霉素耐药基因及15种毒力基因;利用MLST对7个管家基因测序,构建最小生成树解析克隆关系;最后以96孔板结晶紫法定量比较不同序列型(ST)与pilA基因型的生物膜形成能力。样本队列全部来自山东济南同一三甲医院各临床科室,ICU病例占52.7%,年龄>60岁患者占65.9%,具有典型的高危人群特征。
主要研究结果如下:
抗菌谱与耐药表型
94.5%菌株对青霉素、氨苄西林、环丙沙星、左氧氟沙星耐药,87.9%对红霉素耐药,40.7%对四环素耐药;4.4%(4/91)为耐万古霉素的VREfm,均携带vanA基因;89.0%符合多重耐药(MDR)标准,提示经验性治疗需避开β-内酰胺与喹诺酮类。
分子流行病学特征
16个序列型中,ST78(41.8%)与ST555(22.0%)占绝对优势;95.6%菌株归属医院适应的CC17克隆复合体;2021年前ST555占比不足15%,2023年骤升至43.8%,呈现明显扩张趋势;首次发现携带新等位基因ddl-205的ST2760,提示本地菌株持续进化。
毒力基因分布
粘附相关基因pilB、acm、sgrA、scm检出率>96%,esp与ecbA>84%;73.6%菌株携带pilA,但其在ST78与ST555中的阳性率分别为92.1%与40%,差异显著(p<0.001);未发现asa1、gelE等经典溶血/毒素基因,提示血流致病主要依赖粘附-生物膜策略。
ST78与ST555比较
两克隆对10种抗菌药物的耐药率无差异;ST78生物膜定量OD570均值较ST555高2.86倍;在ST555内部,pilA阳性株又比阴性株高出1.58倍,直接证明pilA增强生物膜形成,进而提高环境存活与感染适应性。
ICU与非ICU分布
ST78与ST555在ICU(45.8%、18.8%)与非ICU(37.2%、25.6%)的构成比无统计学差异,提示其传播并非局限于重症监护区域,而是全院性共存。
结论与讨论
本研究首次揭示山东地区血流感染屎肠球菌以CC17克隆为主,ST555通过水平获得pilA基因实现“粘附-生物膜”升级,从而驱动2021年后快速崛起;新克隆ST2760的出现亦提示本地基因库仍在扩张。鉴于89%菌株呈多重耐药且对万古霉素耐药率低于全国平均,仍应把替加环素、利奈唑胺、达托霉素作为重症首选;同时应把pilA作为分子标记纳入院感常规监测,以早期发现高生物膜形成株。作者亦指出,研究局限于单中心且缺乏临床结局关联,未来需多中心纵向队列结合pilA敲除功能实验,进一步验证该基因在宿主适应中的确切作用。综上,该文为理解中国北方屎肠球菌血流感染的分子生态提供了时间跨度最大、数据最完整的一份“地方志”,为精准感控与经验用药奠定了坚实的循证基础。