《Journal of Food Protection》：The Evolution of Shiga Toxin-Producing
Escherichia coli Characterization and Risk Categorization Strategies
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产志贺毒素大肠杆菌（Shiga toxin-producing Escherichia coli，STEC）是一类引起食源性和水源性肠道疾病的大肠杆菌。STEC在基因型和表型上具有多样性，因其并非单一进化起源；相反，多个STEC谱系在水平基因转移事件后独立出现
产志贺毒素大肠杆菌（Shiga toxin-producing Escherichia coli，STEC）是一类引起食源性和水源性肠道疾病的大肠杆菌。STEC在基因型和表型上具有多样性，因其并非单一进化起源；相反，多个STEC谱系在水平基因转移事件后独立出现。STEC的多样性还反映在单个STEC菌株引起严重疾病（血性腹泻（bloody diarrhea，BD）或溶血性尿毒综合征（hemolytic uremic syndrome，HUS））或参与大型食源性暴发的潜力存在明显变异。在食品安全决策背景下，STEC菌株特征可变及其潜在健康结局已导致关于如何将STEC归入风险分组的持续争论。该综述旨在通过考察STEC表征和风险分类策略如何随时间演化——以响应分析技术、对STEC流行病学和致病机制认识的变化——来澄清该争论。文章探讨既有观点和实践的起源：从20世纪80年代将STEC O157:H7识别为新兴病原体，到基于血清型的STEC鉴定和表征，再到当代基于毒力分子标志的方法。文章综述特定毒力因子在STEC致病性中作用的证据，并评估其在STEC风险分类中的效用。最后，基于HUS与志贺毒素（Shiga toxin，Stx）亚型Stx2a、Stx2c、Stx2d以及定植因子（包括肠细胞脱落位点（Locus of Enterocyte Effacement，LEE；intimin/eae）和肠聚集性附着（Enteroaggregative attachment；aggR/aaiC））存在相关性的证据，提出一种二元分类方案。
研究背景：STEC是一组可产Stx的大肠杆菌，引起食源和水源肠道病，轻者腹泻，重者BD并可进展为HUS；治疗选择有限，O157:H7/NM感染剂量可低于100菌落形成单位（colony forming units，CFU），故具公共卫生意义。STEC基因型/表型多样，非单一进化起源，多个谱系经水平基因转移（horizontal gene transfer，HGT）获得stx-噬菌体独立出现；血清型预测价值有限，因O/H位点也受HGT影响。食品安全决策中，分离株常无疾病报告或不属于既往致病血清群/多位点序列分型（multilocus sequence typing，MLST），如何风险分组争议不断。该综述考察STEC表征与风险分类策略如何随分析技术、流行病学和致病机制认识演化，评估毒力因子证据，并提出二元分类，为透明、一致的风险管理提供依据。
研究人员开展的工作与结论：该文为叙述性综述与证据综合，系统回顾从20世纪80年代O157:H7发现、血清型鉴定、肠出血性大肠杆菌（enterohemorrhagic E. coli，EHEC）概念、seropathotype到分子标志和JEMRA/ANSES框架的演变；结论是国际共识趋向以毒力基因分类，Stx2a、Stx2d、Stx2c及eae、aggR/aaiC具预测价值，但基因型-结局关系复杂，不确定性和主观性仍存；提出基于上述六基因的二元分类。
关键技术方法：通过文献综述与证据整合，比较历史风险分类框架（seropathotype、JEMRA、ANSES等），汇总临床结局与分离株基因型数据；主要数据来源包括欧盟/欧洲经济区2012—2017年29,945例STEC病例中3,942例具完整结局和基因型子集（Lindqvist et al. 2023），法国ANSES 2023补充数据，以及加拿大PulseNet 2018—2024年6,188株临床STEC基因组用于新亚型来源分析；技术演化涉及酶联免疫吸附试验、侧流试验、聚合酶链反应、Stx分型及全基因组测序（whole genome sequencing，WGS）。
研究结果：
（1）STEC定义：依据产Stx或携带stx定义；verotoxigenic E. coli（VTEC）为同义；EHEC指O157:H7样亚群；致腹泻性大肠杆菌有六类， adherent-invasive E. coli拟为第七类但无特异分子标志。
（2）STEC毒力因子：除stx外至少89个潜在毒力基因，多位于移动遗传元件（mobile genetic elements，MGE），可致混合pathotype。
（3）志贺毒素：AB
5结构，经Gb3内吞、抑制蛋白合成；Stx2较Stx1毒，Stx2a/2d/2c与HUS/BD相关；Stx2e与猪水肿病，Stx2f近期与eae致HUS，新亚型1e、2h—2o数据有限。
（4）Stx2d：可被弹性蛋白酶激活，eae阴性stx2d与HUS/BD风险相关。
（5）Stx2e：临床少见，两例HUS报告；与猪水肿病相关，受体偏向Gb4/Forssman。
（6）Stx2f：与其他Stx2相似性低，既往认为轻症，近十年eae阳性stx2f致HUS报告；检测可能漏检。
（7）新Stx亚型：1e、2h—2o多为人分离株，但BD/HUS报告少，不能排除致病性。
（8）LEE：eae/intimin标记，LEE阳性与BD/HUS相关，但eae非严重结局必需。
（9）肠聚集性质粒：aggR/aaiC标记，STEC/肠聚集性大肠杆菌（enteroaggregative E. coli，EAEC）杂交；2011 O104:H4暴发高HUS，建议列为高风险。
（10）肠溶血素：ehxA常见，独立贡献不清，可能与stx2/eae联合。
（11）黏附与自聚集位点（Locus of Adhesion and Autoaggregation，LAA）：LEE阴性STEC的模块化致病岛，促黏附/自聚集，预测价值有限。
（12）细胞致死性膨胀毒素（cytolethal distending toxin，CDT）：CdtB具DNase活性，在O157:NM和eae阴性STEC中较常见，潜在标志。
（13）枯草杆菌蛋白酶样毒素：subAB在eae阴性STEC更常见，致病作用待明。
（14）肠毒素：STEC/ETEC罕见，HUS风险是否增加不清。
（15）STEC表征策略演化——O157:H7出现：1980苹果汁事件、1982牛肉暴发；血清学与Vero细胞检测使O157:H7/NM成为范例。
（16）EHEC时代：Levine (1987)提出EHEC，O157:H7/NM为高风险范例，其他STEC按相似性解释；存在报告偏倚。
（17）Seropathotype：Karmali et al. (2003)按暴发/临床/HUS频率分A—E；不能分类所有STEC，且HGT挑战血清型假设。
（18）分子表征普及：聚合酶链反应使stx2+eae与BD/HUS相关；stx2a/stx2c更常与HUS相关。
（19）eae阴性STEC问题：O91 Stx2d等可致BD/HUS；ehxA、CDT、Sub、LAA等被探索。
（20）Priority STEC—基因型与血清型：2010加拿大会议提出stx+eae+流行病学O型；2011 O104:H4后EFSA 2013改为stx2+eae或aaiC/aggR。
（21）Stx亚型与定植因子：Scheutz (2014)补充Stx2a/2d；JEMRA五级；NACMCF、GoC、EFSA采纳；Lindqvist et al. (2023)按18种基因型排序，与JEMRA仅部分一致；ANSES 2023四级。
（22）JEMRA/ANSES局限：新Stx亚型检测偏倚、混合pathotype、潜在新组合。
（23）替代方法：USDA MLG 5靶向7个O群eae阳性STEC，假阳性高；espK/espV可提高可靠性并纳入MLG 5C.04。
（24）食品安全风险管理中的STEC风险分类：决策矩阵需最少因素；提出二元分类：任一stx2a、stx2c、stx2d、eae、aggR、aaiC为I组（优先），全无为II组；与HUS概率较一致，但检测方法可造成偏倚。
（25）未来方向：WGS更经济但监管实施滞后；血清型仍存；大数据、机器学习、Stx噬菌体特征可能改进分类，但透明性和方法验证重要。
讨论总结：文章强调风险分类应从血清型转向毒力基因，二元方案简化决策，但需承认Stx多样性、混合pathotype、检测偏倚和患者数据共享限制；WGS、机器学习和Stx噬菌体研究是未来方向，但必须保持监管透明和可解释性。
研究结论（Conclusions）翻译：STEC菌株的鉴定和表征在过去25年随着分离株分型改进以及STEC基因型与患者结局相关数据的积累而演化。相应地，关于STEC的科学观点已从仅少数STEC血清型被认为具有公共卫生意义的简单模型，转向个体STEC菌株相关疾病可能性最好由特定毒力因子存在来预测的模型。然而，STEC基因型与疾病之间的关系复杂，并很可能在菌株分型和感染结局数据积累后更新。与此同时，尽管STEC风险分类方案有所改进，不确定性和主观性仍将存在。
