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本研究聚焦瑞士洛桑大学医院两起产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌（CRE）暴发，分析携带碳青霉烯酶基因的质粒多样性及传播动态。发现水槽存水弯是 CRE 及质粒的关键储库，且质粒传播可独立于细菌克隆，为感染防控提供新方向。
研究背景与目的
碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌（CRE）对公共卫生构成重大挑战，其耐药性主要由碳青霉烯酶基因通过质粒传播驱动。医院环境中的水槽存水弯等湿表面是 CRE 的重要储库。本研究针对瑞士洛桑大学医院两起产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌暴发事件，分析携带碳青霉烯酶基因的质粒多样性及传播动态，以揭示耐药基因的传播机制。
材料与方法
样本选择
2022 至 2023 年间，从医院两个病区疑似暴发耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）和粘质沙雷菌（Serratia marcescens）感染的患者及水槽存水弯中，收集 57 株耐药分离株，包括携带 blaNDM-1和 blaKPC-2基因的多种细菌。
基因组测序与分析
采用 MinION 和 Illumina MiSeq 平台对分离株进行基因组测序，通过核心基因组多位点序列分型（cgMLST）确认细菌遗传相似性。利用 ResFinder 筛查抗菌药物耐药基因（ARG），MOB-suite 进行质粒分型，MGE-cluster 基于序列相似性对质粒进行聚类，并通过 PLSDB 数据库匹配已知质粒。
结果
分离株基因分型
粘质沙雷菌分离株均属于 ST356 型，形成紧密的基因组簇；肺炎克雷伯菌分离株则有 8 种 MLST 类型，其中 ST268 型分离株在患者和水槽存水弯中高度相关。
质粒鉴定与分型
在 52 株携带 blaNDM-1或 blaKPC-2基因的质粒中，鉴定出 22 个质粒簇。肺炎克雷伯菌中存在 6 个 blaNDM-1质粒簇，粘质沙雷菌中存在 4 个 blaKPC-2质粒簇。部分质粒在患者和环境分离株中高度相似，核心 SNP 距离为 0 至 18，提示存在持续传播和潜在交叉污染。
暴发相关质粒特征
粘质沙雷菌暴发中，4 个 blaKPC-2质粒簇（pKPC-C、pKPC-G、pKPC-H、pKPC-I）具有 IncFIB、IncFII 复制子，部分为接合质粒，且与意大利、德国报道的质粒高度相似。肺炎克雷伯菌暴发中，6 个 blaNDM-1质粒簇（如 pNDM-F、pNDM-L）含 IncC 等复制子，为接合质粒，与瑞士其他医院及多国报道的质粒相似。
讨论
本研究显示，水槽存水弯是 CRE 及质粒的关键储库，支持质粒在不同细菌物种间的传播。粘质沙雷菌暴发中，患者与水槽存水弯分离株虽基因组相似，但质粒类型不同，提示质粒交换可能发生在水槽环境中。肺炎克雷伯菌暴发中，质粒在患者和水槽间传播，且可在不同物种间转移，如大肠杆菌携带与肺炎克雷伯菌相似的质粒。
研究还发现，质粒多样性高于细菌克隆多样性，同一克隆内存在多个质粒簇，表明质粒传播可独立于细菌克隆。此外，研究中鉴定的质粒与多国报道的质粒相似，提示其全球分布特征。
结论
本研究强调了水槽存水弯在 CRE 及质粒传播中的重要性，揭示了质粒传播独立于细菌克隆的复杂性，挑战了传统暴发定义。为有效防控耐药基因传播，需加强质粒监测及针对性感染控制措施，同时关注细菌克隆与质粒的双重传播路径。
