在日本东京发现的一株耐碳青霉烯类抗生素的Enterobacter hormaechei菌株的完整基因组序列，该菌株携带一种新型的IncHI2接合质粒，该质粒上编码blaIMP-6基因

《Microbiology Resource Announcements》：Complete genome sequence of a carbapenem-resistant Enterobacter hormaechei strain harboring a novel conjugative IncHI2 plasmid carrying blaIMP-6 in Tokyo, Japan

本研究测定了2022年从东京某医院临床粪便样本中分离的肠杆菌属hormaechei ST133菌株的基因组，发现其携带一种新型IncHI2-pST1质粒，该质粒编码IMP-6碳青霉烯酶，并共携带CTX-M-9、SHV-12等耐药基因，为理解耐药基因传播提供了新证据。

　　

摘要

我们报告了2022年从日本东京一家医院的临床粪便样本中分离出的一种耐碳青霉烯类抗生素的Enterobacter hormaechei ST133菌株的完整基因组序列。该菌株携带一种新型的 conjugative IncHI2-pST1 质粒，该质粒含有 bla_IMP-6 基因。此外，该质粒还携带 bla_CTX-M-9、bla_SHV-12、aac(6′)-IIc、sul1、aadA2、qnrA1、dfrA16 和 mcr-9.2 基因。

公告

耐抗菌药物的革兰氏阴性杆菌（AMR-GNRs）的传播是一个全球性的公共卫生问题（1）。其传播通过成功菌系的克隆扩增以及携带抗菌素耐药性基因的质粒在物种间的水平转移来实现（2）。产生碳青霉烯酶是主要的耐药机制，而产生碳青霉烯酶的Enterobacterales菌的流行病学情况因国家和地区而异（3）。在日本，IMP型碳青霉烯酶在CPE菌株中占主导地位。历史上，IMP-1型碳青霉烯酶首先出现并传播，随后IMP-6型出现，其流行程度现已与IMP-1型相当（4）。携带 bla_IMP-1 的质粒属于不同的不相容性（Inc）群（例如，IncHI2、IncFIB、IncW、IncN 和 IncL/M），而 bla_IMP-6 仅存在于 IncN 质粒上（5–8）。在这里，我们报告了一种产生碳青霉烯酶的 Enterobacter hormaechei ST133 菌株的完整基因组序列，该菌株携带一种新型的 conjugative IncHI2 质粒，其中含有 bla_IMP-6 基因。该菌株于2022年从东京一家医院的常规粪便样本中分离出来。该菌株在 BTB 球脂（Kyokuto Pharmaceutical Industrial Co., Ltd., Japan）上生长，并通过肉汤稀释法显示出对美罗培南的耐药性（9, 10）。本研究遵循了《赫尔辛基宣言》的原则进行。

该菌株是从储存在 -80°C 的冷冻库存中通过接种 Mueller-Hinton 球脂（MHA; Becton, Dickinson and Company, USA）并在 35°C 下过夜培养后恢复的。使用 MagLEAD 系统（Precision System Science Co., Ltd, Chiba, Japan）提取基因组 DNA 以进行长读长测序。使用 Rapid Barcoding Kit 24 V14（SQK-RBK114.24）制备文库，并在 MinION R10.4.1 流式细胞仪（Oxford Nanopore Technologies, Oxford, UK）上进行测序。我们使用 Dorado 版本 1.1.1（型号：dna_r10.4.1_8.2_400bps_sup@v5.2.0）进行碱基调用和多路复用分析。低质量读段（< />11）。使用 Flye v2.9.6（12）进行组装，并通过 DeChat v1.0.1（13）校正读段错误，随后使用 Medaka v1.11.3（14）进行优化。基因组注释和细菌种类鉴定使用 DFAST v1.2.0（15）完成。多基因座序列分型（MLST）、抗菌素耐药基因、质粒 Inc 群以及质粒 MLST（pMLST）分别使用 MLST v2.0（16）、ResFinder v4.7.2（17）、PlasmidFinder v2.1（181920）。接合实验按照先前的方法进行（5）。

使用 MinION 平台进行的全基因组测序产生了 1,394,922 个读段，平均读长（N₅₀）为 6,489 bp。E. hormaechei TUM26385 的完整基因组统计信息和鉴定出的抗菌素耐药基因总结在 表 1 中。使用默认参数对 pMTY26385_IncHI2 进行 Nucleotide BLAST 分析未发现匹配结果。pMTY26385_IncHI2 的长度比之前报道的携带 bla_IMP-1 的 IncHI2-pST1 质粒 pMTY11043_IncHI2（368,940 bp，GC 含量 47.3%）短 80 kbp（5），后者于 2007 年在东京的 E. hormaechei ST78 中被鉴定出来（5）。比对分析显示，pMTY26385_IncHI2 仅覆盖了 pMTY11043_IncHI2 序列的 67.1%（247,403/368,940 bp），且一致性≥98%。pMTY26385_IncHI2 拥有一个由 5′ 保守序列（CS）-bla_IMP-6-aac(6′)-IIc-sul1-3′CS 组成的 I 型整合子。该整合子的结构与 pMTY11041_IncHI2 的不同之处仅在于含有 bla_IMP-6 而不是 bla_IMP-1。我们的研究结果表明，pMTY26385_IncHI2 并非直接来源于 pMTY11043_IncHI2，而是独立获得了含有 bla_IMP-6 的 I 型整合子。

表 1

表 1 Enterobacter hormaechei TUM26385 的基因组特征和推测的抗菌素耐药基因^b

特征	染色体	质粒（pMTY26385_IncHI2）
GenBank 登录号	JBSOSF010000001	JBSOSF010000002
长度（bp）	4,998,669	280,638
GC 含量（%）	55.4	46.4
CDS 数量	4,716	309
抗菌素耐药基因a	无	blaIMP-6, blaCTX-M-9, blaSHV-12, aadA2b, aac(6′)-IIc, qnrA1, sul1, dfrA16, 和 mcr-9.2

^a

尽管通过抗菌素敏感性测试确认了该菌株中由 bla_IMP-6 引起的碳青霉烯类耐药性，但由于相应的表型尚未通过实验验证，其他抗菌素耐药基因仍属于推测性质。

^b

AMR：抗菌素耐药性；CDS：编码序列。

致谢

本研究得到了武田科学基金会（资助编号 2025043684；K.A.）和 Morinomiyako 医学研究基金会（资助编号 2025-01-012；K.A.）的支持。