智利Gran Concepcion都市区污水中KPC-2型碳青霉烯酶肠杆菌的首次检出及其基因组流行病学特征

本研究针对碳青霉烯类抗生素耐药性这一全球公共卫生威胁，首次在智利Gran Concepcion都市区污水处理厂中检出携带blaKPC-2 基因的耐碳青霉烯肠杆菌(CRE)，包括新型ST470型Klebsiella pasteurii。通过全基因组测序(WGS)和表型分析，揭示这些菌株携带多重耐药基因(MDR)和毒力因子，其质粒介导的传播机制与亚洲、欧洲菌株存在进化关联。该研究为"One Health"框架下的环境耐药性监测提供了关键数据，发表于《Biological Research》。

　　

抗生素耐药性已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。世界卫生组织(WHO)将耐碳青霉烯革兰阴性菌列为"关键优先级"病原体，其中KPC型碳青霉烯酶因可通过质粒水平传播而备受关注。智利自2012年首次报道临床KPC菌株后，相关研究主要集中于医院环境，而环境介质尤其是污水处理厂(WWTP)作为抗生素抗性基因(ARGs)的"混合器"和"扩增器"，其潜在传播风险长期未被认知。

针对这一科学盲区，智利康塞普西翁大学的研究团队在《Biological Research》发表突破性研究。他们采集Gran Concepcion都市区污水处理厂的进出水样本，通过选择性培养结合表型鉴定，首次从污水中分离出3株携带bla_KPC-2
的CRE菌株：Klebsiella pasteurii M2/A/C/34（新型ST470）、Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae M3/A/M/3（ST273）和Citrobacter freundii sensu stricto M4/A/C/32（ST214）。这些菌株表现出多重耐药特征，对除头孢他啶(CAZ)或头孢西丁(FOX)外的所有β-内酰胺类抗生素耐药，且携带ESBLs（如bla_CTX-M-177
）和氨基糖苷修饰酶(AMEs)基因。

研究采用三大关键技术：1)基于Meropenem(2μg/mL)的耐药菌筛选与NG-Test? CARBA-5免疫层析确证；2)Illumina平台全基因组测序结合MOB Suite质粒重构技术；3)核心基因组SNP分析与最大似然法(ML)系统发育树构建。

研究结果揭示：

1. 耐药特征：所有菌株MAR指数>0.2（最高达0.81），携带bla_KPC-2
   位于IncF/IncP型质粒上，K. pneumoniae M3/A/M/3还检出fosA磷霉素耐药基因。
2. 基因组特征：首次报道K. pasteurii在智利存在，其携带yersiniabactin(ybt)铁载体基因；C. freundii M4/A/C/32具有最丰富毒力组（含chuX、ompA等8个毒力因子）。
3. 传播溯源：系统发育分析显示K. pasteurii M2/A/C/34与中国KO-14-71（2014年痰液分离株）存在7614个SNP差异；K. pneumoniae M3/A/M/3与德国RBL-17-103-2（2020年血培养株）仅差106个SNP，提示国际传播后本地获得bla_KPC-2
   。

结论部分强调，这是智利首次在污水中发现KPC-2生产者，揭示了ST470/273/214三种新型序列型的全球扩散潜力。研究创新性在于：

1. 发现K. pasteurii的环境储存库作用；
2. 证实WWTP可作为KPC传播的"哨点"；
3. 为拉丁美洲CRE环境监测提供基线数据。作者建议将污水基因组监测纳入"One Health"耐药性防控体系，尤其需关注IncF/IncP质粒在跨物种传播中的关键作用。

该研究的现实意义在于，Gran Concepcion地区医院碳青霉烯类使用量居智利前列（2008-2017年数据），可能加速了耐药菌的环境排放。通过追踪bla_KPC-2
的环境传播路径，为制定区域特异性防控策略提供了分子流行病学依据。未来研究需扩大采样规模，评估污水处理工艺对CRE的清除效率，以及bla_KPC-2
基因在细菌群落中的水平转移动力学。