基因组流行病学与抗菌药物耐药性:揭示人类病原体Corynebacterium macclintockiae在jeikeium复合体中的主导地位

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Journal of Clinical Microbiology 6.1

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  这篇研究通过全基因组测序和药敏分析,揭示了临床鉴定为Corynebacterium jeikeium的感染菌株中,77.3%实为新近描述的Corynebacterium macclintockiae。该物种表现出多重耐药性(MDR),但对替考拉宁等抗MRSA药物敏感。研究结合全球基因组数据,首次证实C. macclintockiae是jeikeium复合体(含C. jeikeium sensu stricto、C. evansiae)中人类感染的主要病原物种,为临床精准诊疗提供了分子依据。

  

ABSTRACT
研究团队通过单中心6例感染病例和八中心33例血流感染菌株的全基因组测序分析,结合全球公共数据库66株菌株数据,发现传统质谱鉴定为Corynebacterium jeikeium的临床分离株中,97%实为Corynebacterium macclintockiae。该物种呈现β-内酰胺酶基因blaCoryne-A(89.5%)、四环素耐药基因tet(W)(42.1%)和erm(X)的高携带率,导致对β-内酰胺类、氟喹诺酮类普遍耐药。值得注意的是,所有菌株对万古霉素、替考拉宁等抗MRSA药物保持敏感,且tet(W)阴性菌株对四环素类药物敏感。

IMPORTANCE
随着基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的普及,棒状杆菌属(Corynebacterium spp.)的临床重要性日益凸显。本研究首次系统揭示C. macclintockiae作为jeikeium复合体的优势病原物种,可引起人工关节感染、导管相关血流感染等侵袭性疾病。核心基因组单核苷酸多态性(SNP)分析发现4个高相似度克隆簇,其中3组存在院内传播证据,提示需加强医院感染控制。

INTRODUCTION
非白喉棒状杆菌曾被认为低致病性,但C. jeikeium和C. striatum已成为血流感染的重要病原。本研究聚焦于MALDI-TOF MS鉴定技术普及背景下,jeikeium复合体(含C. jeikeium sensu stricto、C. macclintockiae和C. evansiae)的基因组特征与治疗空白。现有GenBank数据中jeikeium复合体基因组仅23条,远少于其他病原体。

MATERIALS AND METHODS
研究纳入日本9家医院的39株临床分离株(6株来自单中心详细病例,33株来自八中心血流感染),采用Illumina MiSeq进行全基因组测序,以平均核苷酸一致性(ANI≥95%)为物种鉴定标准。药敏试验参照CLSI M45-ED3指南,通过ResFinder鉴定耐药基因。使用Oxford Nanopore MinION完成代表性菌株TUM24530的全基因组测序,基于核心基因组SNP分析克隆传播。

RESULTS
单中心6例感染包括人工关节感染(1例)、椎体骨髓炎(1例)和腹腔感染(3例),患者均存在实体肿瘤和手术史。基因组重鉴定显示所有菌株均为C. macclintockiae(ANI 97.4%-97.9%)。八中心研究中32/33株血流感染菌株被纠正为C. macclintockiae,剩余1株为C. evansiae。

药敏特征显示:

  • 携带blaCoryne-A的菌株对青霉素MIC>64 μg/mL
  • tet(W)阳性菌株对四环素MIC中位数32 μg/mL,显著高于阴性菌株(0.5 μg/mL)
  • 所有菌株对万古霉素(MIC50 1 μg/mL)、替考拉宁(MIC50 0.5 μg/mL)敏感

核心基因组SNP分析发现:

  • 医院B的3株菌SNP差异仅9-42个,符合克隆传播特征
  • 跨医院传播的克隆簇4携带blaCoryne-A+tet(W)+erm(X)多重耐药谱

全球基因组数据分析显示:

  • 公共数据库27株jeikeium复合体中,18株(66.7%)实为C. macclintockiae
  • 法国历史菌株25850/59614的rpoB序列分析支持其属于C. macclintockiae

DISCUSSION
本研究首次确立C. macclintockiae在jeikeium复合体感染中的主导地位。质谱技术的局限性导致该物种长期被误鉴定为C. jeikeium,这可能影响既往流行病学数据解读。替考拉宁展现优异体外活性,可作为万古霉素替代选择;而四环素类药物对tet(W)阴性菌株的敏感性,为长期口服治疗提供可能。研究局限性包括临床样本量较小和SNP阈值需进一步验证。未来需通过长读长测序解析耐药基因水平转移机制,并明确C. macclintockiae的生态位和传播动力学。

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