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Antibiotics | ST258-blaKPC-20和ST11-blaNDM-1克隆在希腊三级医院的基因组和表型特征

Antibiotics | ST258-blaKPC-20和ST11-blaNDM-1克隆在希腊三级医院的基因组和表型特征
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本研究通过全基因组测序和表型分析,揭示了希腊三级医院中两种高风险碳青霉烯耐药克雷伯氏菌克隆ST258和ST11的共存现象,强调了医院内耐药基因传播的潜在风险,并提供了对这两种克lon的耐药基因、毒力因子和质粒类型的详细解析,为抗生素管理及感染控制策略提供了重要参考。

 

文献概述
本文《ST258-blaKPC-2和ST11-blaNDM-1高风险克雷伯氏菌克隆在希腊三级医院的基因组和表型特征》发表于《Antibiotics》杂志,回顾并总结了在希腊伊拉克利翁地区三级医院中,两个碳青霉烯耐药克雷伯氏菌(CRKP)分离株INT18S(ST258-blaKPC-2)和INT20U(ST11-blaNDM-1)的分子和表型特征。研究揭示了这两个高风险克隆在不同临床样本中的共存现象,以及它们在耐药性、毒力基因和质粒类型上的异同。

背景知识
Klebsiella pneumoniae 是医院获得性感染的主要病原体之一,尤其在ICU等高抗生素压力环境中,其耐药性已成为全球公共卫生挑战。碳青霉烯酶如KPC和NDM的出现,使得该菌株对多种抗生素产生耐药性,限制了治疗选择并增加了死亡率。本研究聚焦于希腊医院中两种主要高风险克隆ST258和ST11的共存,探索其耐药基因、毒力因子和质粒的特征,旨在为医院感染控制和抗生素管理提供科学依据。近年来,随着基因组测序技术的发展,对CRKP的传播机制和耐药基因的动态转移有了更深入的理解,但医院内传播路径和基因流动仍需进一步研究。本研究填补了希腊地区CRKP流行病学数据的空白,并提供了基因组和表型数据,有助于未来对耐药性与毒力平衡的研究。

 

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研究方法与实验
本研究于2025年1月在希腊伊拉克利翁三级医院中分离出两个不同的碳青霉烯耐药克雷伯氏菌株:INT18S(ICU患者支气

关键结论与观点

  • INT18S分离株属于ST258克隆,携带blaKPC-2碳青霉烯酶基因,与全球尤其是欧洲流行的耐药菌株一致,提示其在医院ICU中的传播潜力较高。
  • INT20U分离株属于ST11克隆,携带blaNDM-1碳青霉烯酶基因,常与亚洲地区流行株相关,显示其在急诊部门中的耐药性增强。
  • 两个分离株均携带至少一种扩展谱β-内酰胺酶基因(TEM、SHV、OXA-1和CTX-M组),表明其对多种抗生素的耐药性可通过基因共传递机制增强。
  • 通过WGS分析发现,INT18S和INT20U均含有多个耐药基因,如aac(6')-Ib、fosA6、OqxA/B等,进一步验证其多重耐药表型。
  • 两株菌均表现出对碳青霉烯类药物(厄他培南、亚胺培南、美罗培南)和第三代头孢菌素的耐药性,但对替加环素和氨曲南/阿维巴坦保持敏感,提示这些药物可能作为治疗选择。
  • 质粒分析显示,INT18S携带ColRNAI、IncFIB(K)、IncFIB(pQil)和IncX3型质粒,而INT20U携带IncFIA(HI1)、IncFIB(K)、IncFII(K)和IncR型质粒,表明两株菌可能通过不同的质粒系统进行耐药基因的水平转移。
  • 两株菌均不携带与高粘液表型相关的rmpA/D基因,表明其毒力可能与适应性进化和组织嗜性相关,而非传统高毒力机制。
  • INT18S在yersiniabactin基因簇中表现出更高的等位基因多样性,可能增强其铁获取能力和在宿主中的存活。

研究意义与展望
本研究首次在希腊医院中报告ST258和ST11克隆的共存,提示可能存在院内传播途径。未来研究应关注这些高风险克隆的传播动力学、耐药基因的水平转移机制,以及感染控制策略的有效性。此外,质粒介导的耐药性传播需进一步实验验证,如接合转移实验,以评估其传播潜力。研究结果对临床治疗选择和抗生素管理策略具有指导意义,尤其在多重耐药背景下,应优先考虑替加环素和氨曲南/阿维巴坦等敏感药物。

 

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结语
本研究通过对两个碳青霉烯耐药克雷伯氏菌株(INT18S和INT20U)的基因组和表型分析,揭示了希腊三级医院中ST258-blaKPC-2和ST11-blaNDM-1克隆的共存现象。两个菌株均表现出多重耐药性,携带不同的碳青霉烯酶基因和质粒类型,提示其耐药性传播可能存在不同的遗传机制。研究进一步发现,两株菌在毒力因子如yersiniabactin基因簇中存在差异,可能影响其在宿主中的适应性与致病性。这些结果强调了医院内感染控制的必要性,并为未来研究耐药基因的传播路径和宿主适应性提供了基因组资源。

 

文献来源:
Ilias S Frydas, Emmanouil Kouklakis, Georgios Meletis, Evangelia Panagiotaki, and Maria Chatzidimitriou. Genomic and Phenotypic Characterization of Two High-Risk Klebsiella pneumoniae Clones (ST258-blaKPC-2 and ST11-blaNDM-1) from a Greek Tertiary Hospital. Antibiotics.
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