广州医院废水中vanA/vanM阳性耐万古霉素屎肠球菌的基因组流行病学研究揭示其与临床感染的传播关联

为解决医院废水中耐万古霉素屎肠球菌(VREfm)的传播风险及其与临床感染的关联问题，研究人员通过基因组流行病学方法，对广州三家医院的废水样本进行检测分析。研究发现ST80克隆株在废水中高度流行，且与患者分离株存在紧密遗传关联(中位SNP=19)，证实了医院废水作为VREfm传播的关键环境储库。该研究为防控高耐药性VREfm的跨源传播提供了重要证据，强调了环境监测的必要性。

　　

近年来，耐万古霉素屎肠球菌(VREfm)已成为全球医院感染的重要病原体，其通过获得vanA、vanB等耐药基因对"最后防线"抗生素万古霉素产生耐药性，被世界卫生组织(WHO)列为重点防控的耐药菌。中国广州和日本近期相继报道了ST80型VREfm克隆的暴发流行，但这一高耐药克隆的环境传播机制尚不明确。医院废水系统作为抗生素耐药菌的"孵化器"，可能在其中扮演关键角色——这一假设亟待科学验证。

广东省中医院等机构的研究团队开展了首项针对医院废水中VREfm的基因组流行病学研究，成果发表于《International Journal of Medical Microbiology》。研究人员采集了广州三家医院2023-2024年的262份废水样本，结合95例临床感染患者的VREfm分离株，采用全基因组测序(WGS)、质粒接合实验和生物信息学分析等方法，揭示了废水与临床菌株间的传播链条。

主要技术方法
研究团队通过vancomycin(4μg/mL)选择性培养基从医院废水中分离VREfm，采用肉汤稀释法测定13种抗生素的最小抑菌浓度(MIC)。通过Illumina HiSeq 4000平台进行全基因组测序，使用SPAdes组装基因组，通过PubMLST数据库进行多位点序列分型(MLST)。利用SNP距离分析构建传播网络，通过BRIG工具比较vanA质粒结构。

研究结果

3.1 医院废水中VREfm的检出特征
在54.6%(143/262)的废水样本中检出VREfm，其中医院A和B的进水样本阳性率分别高达94.7%和100%。值得注意的是，即使经过消毒处理，医院A的出水样本仍有38.5%检出VREfm。所有分离株均携带vanA基因，25.9%同时携带vanA和vanM基因，呈现双重耐药特征。

3.2 种群结构与基因组特征
143株VREfm被分为5个序列型(ST)，其中ST80占43.6%(62株)，新发现的ST2460(属于CC17复合体)占27.2%。ST80菌株携带显著更多的耐药基因(平均16.3个)，包括氨基糖苷类(aph(2")-Ia)、大环内酯类(ermB)和四环素类(tetL)耐药基因。PCA分析显示不同ST的耐药基因谱存在显著差异。

3.3 耐药表型与基因型关联
所有分离株对替考拉宁、氨苄西林和喹诺酮类药物均耐药。ST80对高浓度庆大霉素的耐药率高达98.4%，与其携带aph(2")-Ia等氨基糖苷类修饰酶基因相关。值得注意的是，30.1%的菌株对"最后防线"药物替加环素耐药。

3.4 耐药基因的可转移性
质粒接合实验显示，86.5%的vanA/vanM双阳性菌株能成功转移耐药基因，其中10株实现了vanA和vanM的共同转移。ST80菌株特有的p23VRE019样质粒在ST117(92.3%)等其他ST中也被检出，证实了跨克隆的质粒传播。

3.6 跨源传播网络分析
基于SNP≤25的阈值构建传播网络，发现95.7%的ST80分离株(132/138)形成紧密的交叉传播簇。废水与患者分离株的中位SNP距离仅19，且共享p23VRE019样质粒，证实了医院废水在ST80传播中的关键作用。

研究结论与意义
该研究首次证实医院废水是高风险VREfm克隆(尤其是ST80)的重要储库，揭示了"患者-废水"双向传播的基因组证据。研究发现：1)ST80在废水中保持遗传稳定性，与临床株高度同源；2)新型ST2460的出现提示VREfm持续进化；3)p23VRE019质粒的广泛传播加剧了耐药性扩散。

这项研究为理解VREfm的"One Health"传播模式提供了关键数据：医院废水处理系统的缺陷可能使耐药菌进入生态环境，再通过未知途径回流至临床。研究者建议：1)加强医院废水消毒效果监测；2)对ST80等高危克隆实施环境-临床联合监测；3)开发针对vanA/vanM共携带菌株的快速检测方法。该成果对遏制正在亚太地区扩散的ST80-VREfm流行具有重要预警价值。