基因组分析显示存在多谱系的碳青霉烯类抗生素耐药铜绿假单胞菌，疑似引发了医院感染暴发

《BMC Microbiology》：Genomic analysis reveals multi-lineage carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa mimicking a hospital outbreak

　　

摘要

背景

铜绿假单胞菌是医院感染的重要致病菌，通常具有多重耐药性（MDR）以及较高的遗传适应性。本研究调查了来自同一医疗机构中5名不同住院患者的MDR 铜绿假单胞菌分离株的时间序列分布情况。这些分离株表现出相似的抗菌药物耐药模式，表明存在共同的来源或传播事件。然而，脉冲场凝胶电泳（PFGE）基因分型结果显示存在4个不同的克隆，说明这是克隆异质性现象，而非单一菌株引发的疫情。为进一步阐明耐药性、毒力及基因组多样性的遗传基础，研究人员进行了全基因组测序（WGS）。

结果

所有分离株都对头孢吡肟、头孢他啶、美罗培南、环丙沙星、左氧氟沙星以及哌拉西林他唑巴坦具有耐药性；其中3株对阿米卡星敏感，而所有分离株都对多粘菌素敏感。耐药基因组分析发现了多种抗菌药物耐药基因，包括染色体上的C类（bla_{PDC?16/37/374}）和D类（bla_OXA?50家族：395/847/848/906）β-内酰胺酶，以及bla_VIM?2型β-内酰胺酶，还有多种外排泵（如MexAB-OprM、MexCD-OprJ MexGHI-OpmD、MexJK-OprM、MexMN-OprM、MexPQ-OpmE、MuxABC-OpmB）。毒力基因组分析则识别出了与生物膜形成、黏附、运动能力、免疫逃逸、毒素产生及其他毒力特征相关的关键基因。研究还发现了多种移动遗传元素，表明水平基因转移（HGT）在耐药性基因的传播过程中起着重要作用。

结论

这些研究结果表明，MDR 铜绿假单胞菌引发的类似医院疫情的事件可能涉及多个无关克隆在同一医院环境中共同存在，这挑战了传统的流行病学假设。尽管这些克隆的核心基因组同源性较高且耐药谱相似，但在同时出现的患者病例中检测到4个不同克隆，说明该疫情并非由单一菌株引起。这些结果进一步强调了在MDR 铜绿假单胞菌疫情中可能存在多个共同传播的克隆，同时也对“单一来源传播”的假设提出了质疑。全基因组测序对于了解病原体的传播规律以及制定有效的感染控制策略具有重要意义。

背景

铜绿假单胞菌是医院感染的重要致病菌，通常具有多重耐药性（MDR）以及较高的遗传适应性。本研究调查了来自同一医疗机构中5名不同住院患者的MDR 铜绿假单胞菌分离株的时间序列分布情况。这些分离株表现出相似的抗菌药物耐药模式，表明存在共同的来源或传播事件。然而，脉冲场凝胶电泳（PFGE）基因分型结果显示存在4个不同的克隆，说明这是克隆异质性现象，而非单一菌株引发的疫情。为进一步阐明耐药性、毒力及基因组多样性的遗传基础，研究人员进行了全基因组测序（WGS）。

结果

所有分离株都对头孢吡肟、头孢他啶、美罗培南、环丙沙星、左氧氟沙星以及哌拉西林他唑巴坦具有耐药性；其中3株对阿米卡辛敏感，而所有分离株都对多粘菌素敏感。耐药基因组分析发现了多种抗菌药物耐药基因，包括染色体上的C类（bla_{PDC?16/37/374}）和D类（bla_OXA?50家族：395/847/848/906）β-内酰胺酶，以及bla_VIM?2型β-内酰胺酶，还有多种外排泵（如MexAB-OprM、MexCD-OprJ MexGHI-OpmD、MexJK-OprM、MexMN-OprM、MexPQ-OpmE、MuxABC-OpmB）。毒力基因组分析则识别出了与生物膜形成、黏附、运动能力、免疫逃逸、毒素产生及其他毒力特征相关的关键基因。研究还发现了多种移动遗传元素，表明水平基因转移（HGT）在耐药性基因的传播过程中起着重要作用。

结论

这些研究结果表明，MDR 铜绿假单胞菌引发的类似医院疫情的事件可能涉及多个无关克隆在同一医院环境中共同存在，这挑战了传统的流行病学假设。尽管这些克隆的核心基因组同源性较高且耐药谱相似，但在同时出现的患者病例中检测到4个不同克隆，说明该疫情并非由单一菌株引起。这些结果进一步强调了在MDR 铜绿假单胞菌疫情中可能存在多个共同传播的克隆，同时也对“单一来源传播”的假设提出了质疑。全基因组测序对于了解病原体的传播规律以及制定有效的感染控制策略具有重要意义。