艰难梭菌对利福昔明耐药性与rpoB基因多态性及MLST分型的关联研究

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:BMC Microbiology 4

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  本研究针对艰难梭菌(Clostridioides difficile)对新型治疗药物利福昔明(RFX)的耐药机制展开深入探索。研究人员通过分析来自德国、印尼和加纳的129株临床分离株,发现10.1%的菌株存在RFX耐药,其中印尼分离株耐药率高达27.6%。研究首次报道了与耐药相关的rpoB新等位基因(H502N+R505K+I750M),并证实耐药性在不同MLST谱系中独立进化。该成果为临床合理使用RFX治疗艰难梭菌感染(CDI)提供了重要依据,论文发表于《BMC Microbiology》。

  

在全球范围内,艰难梭菌(Clostridioides difficile)已成为医院获得性腹泻的首要病原体,给医疗系统带来沉重负担。随着抗生素的广泛使用,艰难梭菌感染(CDI)的发病率持续攀升,特别是在欧美国家。标准治疗方案如万古霉素和非达霉素虽然有效,但复发率高达20%,且可能诱发万古霉素耐药肠球菌(VRE)等继发问题。近年来,利福昔明(RFX)作为一种肠道不吸收的利福霉素衍生物,在复发性CDI治疗中展现出良好前景。然而,RFX耐药问题日益突出,特别是在亚洲地区,其耐药机制与流行病学特征亟待阐明。

德国哥廷根大学医学中心(Universitatsmedizin Gottingen)的研究团队联合德国微生物菌种保藏中心(Leibniz Institute DSMZ)等机构,开展了一项跨国多中心研究。研究人员收集了来自德国(86株)、印尼(29株)和加纳(14株)的129株临床分离株,涵盖艰难梭菌5个主要系统发育分支。通过琼脂稀释法测定最小抑菌浓度(MIC),结合全基因组测序和生物信息学分析,系统研究了RFX耐药的表型特征和分子机制。研究发现总体耐药率为10.1%,但存在显著地域差异:德国4.7%、加纳7.1%,而印尼高达27.6%。这一差异可能与印尼广泛使用利福平治疗结核病有关。

研究采用了几项关键技术:琼脂稀释法作为表型耐药检测的金标准;PacBio RSII和Sequel IIe系统进行全基因组测序;MAFFT比对和Jalview可视化分析rpoB基因多态性;RAxML-NG构建核心基因组系统发育树;以及从NCBI GenBank提取1,629条rpoB序列进行大规模比对。样本来源包括德国哥廷根大学医学中心住院患者、加纳St. Martin de Porres医院和印尼Adam Malik医院的住院腹泻患者及无症状携带者。

研究结果部分:
"Phenotypic rifaximin resistance testing of C. difficile isolates"显示,MIC值呈三峰分布,流行病学折点确定为0.5 mg/L,耐药临界值≥32 mg/L。德国、印尼和加纳的耐药率分别为4.7%、27.6%和7.1%,印尼显著高于德国(p<0.05)。

"Epidemiological parameters associated with RFX resistance"发现耐药菌株分布于MLST-ST1(核糖型027,产毒素A/B和二元毒素)、ST37(核糖型017,仅产毒素B)和ST48(核糖型084,非产毒)等不同谱系。系统发育分析证实这些耐药菌株分别属于艰难梭菌的I、II和IV分支。

"rpoB sequence polymorphisms in RFX resistant C. difficile isolates"鉴定出三种耐药相关rpoB等位基因:德国ST1菌株携带R505K+I548M等多位点突变;加纳和部分印尼菌株为H502N+R505K;多数印尼菌株则具有新发现的H502N+R505K+I750M组合。值得注意的是,I750M等突变在敏感株中也存在,被确认为中性突变。

研究结论与意义:
这项研究首次系统报道了艰难梭菌RFX耐药的地域差异和分子特征。印尼的高耐药率(27.6%)与当地利福平广泛使用密切相关,特别是核糖型017(ST37)菌株的流行。研究发现三种耐药相关rpoB等位基因,其中H502N+R505K+I750M为首次报道。这些突变在不同谱系中独立出现,表明RFX耐药在进化上具有趋同性。

研究具有重要临床指导价值:首先,在RFX治疗前应评估患者旅行史(特别是东南亚地区)和利福霉素使用史;其次,rpoB基因分型可作为耐药筛查的分子标记;最后,研究强调了抗菌药物管理(Antimicrobial Stewardship)在控制耐药性传播中的重要性。该成果为临床合理使用RFX治疗CDI提供了科学依据,特别是对于复发性和难治性病例的治疗策略制定具有重要参考价值。

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