日本出现携带菌毛且多重耐药的肺炎链球菌35B-ST156克隆株

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Microbiology Spectrum 3.8

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  (编辑推荐)本研究首次报道日本地区肺炎链球菌非疫苗血清型35B-ST156克隆的流行特征,该克隆株携带1型菌毛(type 1 pilus)且对β-内酰胺类(PBP1a:4/PBP2b:12/PBP2x:7)、大环内酯类(mefE)和复方新诺明(folA/folP突变)多重耐药。全基因组分析揭示其与美国流行株存在荚膜转换(capsular switching)关联,其扩散显著改变了35B血清型的耐药谱,为PCV13(13价肺炎球菌结合疫苗)接种后时代肺炎链球菌感染的防控提供关键依据。

  

ABSTRACT

肺炎链球菌非疫苗血清型35B在日本疫苗接种后临床分离株中占比显著上升。研究发现,35B序列类型156(35B-ST156)——一种此前在日本罕见的克隆——于2019年首次出现,至2023年已成为该血清型最主要的序列型。所有17株35B-ST156分离株均携带1型菌毛(黏附因子)并对β-内酰胺类、红霉素和复方新诺明不敏感。全基因组测序显示这些菌株具有特征性耐药基因谱:β-内酰胺类(pbp1a:4、pbp2b:12、pbp2x:7)、大环内酯类(mefE)和复方新诺明(folA突变及folP插入)。系统发育分析表明,这些菌株与美国流行的荚膜转换株高度同源,并通过区域性克隆扩散伴随微小突变累积。35B-ST156比例上升显著改变了血清型35B的整体耐药模式,可能影响日本肺炎链球菌感染的抗菌治疗效果。

INTRODUCTION

肺炎链球菌作为上呼吸道定植菌,可引发脑膜炎、肺炎等侵袭性疾病(IPD)。尽管肺炎球菌疫苗(如PCV13和23价多糖疫苗)在日本儿童和老年人中普及,非疫苗血清型感染问题日益凸显。血清型35B已成为日本疫苗接种后最常见的临床分离株之一,其中ST558克隆因携带1型菌毛和多重耐药性在2014-2018年占主导地位。2019-2023年监测中,新出现的35B-ST156克隆显示出更强的β-内酰胺耐药性,其流行病学特征与全球ST156克隆传播趋势相关。

MATERIALS AND METHODS

2014-2023年间从日本神奈川县哨点医院收集1,261株肺炎链球菌临床分离株,通过多重PCR或Quellung反应进行血清分型。采用七位点多位点序列分型(MLST)和全基因组测序(Illumina NovaSeq X平台)分析菌株遗传特征。耐药基因(如pbp突变、mefE等)和菌毛基因(rrgC、sipA)通过PCR和生物信息学管道检测。药敏试验采用CLSI/EUCAST标准。

RESULTS

  1. 流行特征:35B血清型占全部分离株的11.7%(148/1,261),2023年占比达15.3%。35B-ST156于2019年首次检出,2023年占35B分离株的48.1%。

  2. 基因组特征:所有35B-ST156均携带1型菌毛基因簇,具有一致的PBP耐药谱(pbp1a:4/pbp2b:12/pbp2x:7)和mefE介导的大环内酯耐药。系统发育树显示其与美国35B-ST156流行株聚集成簇,提示荚膜转换起源。

  3. 临床影响:35B-ST156主要分离自5岁以下儿童(82.4%)的呼吸道样本,与中耳炎显著相关(P=0.016)。其青霉素MIC50(2 μg/mL)显著高于CC558(1 μg/mL)和CC2755(0.06 μg/mL)。所有菌株对复方新诺明耐药,但对克林霉素保持敏感。

DISCUSSION

35B-ST156的崛起体现了疫苗压力下的病原体适应性进化。1型菌毛可能增强其定植能力,而独特的pbp2b:12突变导致β-内酰胺类MIC值升高。该克隆与北美流行株的遗传关联提示全球传播模式,其扩散可能通过两个机制:

  1. 生物学优势:菌毛介导的黏附性和多重耐药表型赋予传播优势;

  2. 疫苗选择压力:PCV13接种导致生态位空缺,促进非疫苗型克隆扩张。

值得注意的是,虽然35B-ST156尚未在侵袭性感染中占主导,但其在健康携带者中的流行预示潜在致病风险。PCV15/PCV20的引入未覆盖35B血清型,凸显持续监测的必要性。

IMPORTANCE

本研究首次揭示35B-ST156克隆在日本的传播动态及其对抗菌治疗的影响。该克隆兼具黏附性和耐药性的"双重武器",可能重塑肺炎链球菌的流行病学格局。研究结果为优化抗生素使用策略和开发新型疫苗提供了分子流行病学依据。

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