Staphylococcus pettenkoferi:一种被低估的具有临床相关抗菌药物耐药性的物种。一项全面的欧洲基因组研究

Staphylococcus pettenkoferi: an underrecognized species with clinically relevant antimicrobial resistance. A comprehensive genomic European study

作者信息Chloé Magnan, Matthieu Curtil-Dit-Galin, Madjid Morsli, Vincent Cattoir, Caroline Piau-Couapel, Bo Söderquist, Barbara C Kahl, Olivier Denis, Kenza Rwayane, Stéphane Corvec, Patrice François, Florian Salipante, Alix Pantel, Catherine Dunyach-Remy, Frédéric Laurent, Jean-Philippe Lavigne, European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID) Study Group for Staphylococci and Staphylococcal Diseases (ESGS)
PMID42748359
发布时间2026-12
DOI10.1080/22221751.2026.2724635

实验完整度

高

含全基因组测序、纸片扩散和肉汤微量稀释药敏表型、耐药基因分析及系统发育分析等多个证据层级。

主要模型

61株S. pettenkoferi欧洲临床分离株 两株参考菌株CCUG51270T和K6999 五株公共S. pettenkoferi基因组用于系统发育比较

重点核对

纸片扩散法药敏:使用2025 EUCAST v15.0折点,菌株在含5%羊血的胰酶大豆琼脂上传代两次,37°C培养48小时 肉汤微量稀释法药敏:使用Sensititre® FR2STENT微稀释板,并按照厂商说明操作 全基因组测序:Illumina MiSeq平台,39小时运行,2×250 bp双端读长;部分菌株使用Oxford Nanopore MinION长读长测序 系统发育分析:使用IQ-TREE (v2.3)构建最大似然树,1,000次超快自举和1,000次SH-aLRT重复

摘要

Staphylococcus pettenkoferi已被越来越多地报道为人类病原体,其毒力潜力最近已在体内得到证实。然而,其基因组多样性和抗菌药物耐药性仍未得到充分表征。本研究在ESCMID葡萄球菌和葡萄球菌病研究组(ESGS)的PETTENK-OS项目框架内开展,旨在表征这种被低估的凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)的基因组多样性和耐药组。对来自五个国家17家医院的61株欧洲临床分离株(主要为血流感染和骨髓炎)及两株参考菌株进行了全基因组测序。抗菌药物敏感性谱通过纸片扩散法和肉汤微量稀释法(2025 EUCAST折点)确定。系统发育分析将63株分离株聚类为两个主要分支:分支I(n = 51;亚分支I-A,n = 47,和I-B,n = 4)和分支II(亚分支II-A,n = 8,和II-B,n = 3)。对头孢西丁、红霉素和左氧氟沙星的敏感性率低于70%,而对万古霉素、替考拉宁、达巴万星、氨基糖苷类、噁唑烷酮类、甲氧苄啶-磺胺甲噁唑、夫西地酸和四环素的敏感性较高(>90%)。几乎所有分离株(92.1%)对磷霉素耐药。达托霉素MIC50/90值(1/2 mg/L)升高,包括8株携带walKR、cls1和/或cls2基因突变的耐药分离株。22株分离株(35.4%)为多重耐药,18株(28.6%)为耐甲氧西林,全部位于亚分支I-A且为mecA阳性,属于SCCmec IV型。本研究提供了S. pettenkoferi抗菌药物耐药性的全面基因组和表型评估,揭示了广泛的多重耐药谱系,包括跨越不同分支的头孢吡肟和达托霉素耐药分离株。这些发现强调了对此日益常见的CoNS物种进行持续监测和改进诊断的必要性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
旨在表征被低估的CoNS物种S. pettenkoferi的基因组多样性和耐药组,并评估其抗菌药物耐药性谱。
核心机制
耐药性由多种获得性耐药基因和染色体突变介导,包括mecA(位于SCCmec IV型)、blaZ、erm(A)/erm(C)/msr(A)、QRDR突变(gyrA和parC)、cls1 A215T、walK/walR变异、fosB样基因等;亚分支I-A富集mecA、氟喹诺酮耐药突变及较高的头孢吡肟和德拉沙星MIC。
主要证据
对63株分离株进行全基因组测序、纸片扩散和肉汤微量稀释药敏测试,结合系统发育分析和耐药基因鉴定;发现22株多重耐药、18株mecA阳性、8株达托霉素耐药、15株头孢吡肟耐药。
研究意义
研究提供了S. pettenkoferi最全面的基因组和表型特征,揭示了多重耐药谱系的出现,强调需持续基因组监测、改进药敏测试方法和抗菌药物管理。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

菌株收集与鉴定

建立S. pettenkoferi临床分离株收集并确认物种身份。

从欧洲五国17家医院收集61株临床分离株,包括血流感染和骨关节感染样本,并使用MALDI-TOF质谱进行物种鉴定。

2

抗菌药物敏感性测试

确定S. pettenkoferi分离株的抗菌药物耐药表型。

使用纸片扩散法和肉汤微量稀释法测试多种抗菌药物,按照2025 EUCAST折点解释结果。

3

全基因组测序与组装

获取S. pettenkoferi分离株的基因组序列用于基因组多样性和耐药基因分析。

对全部63株分离株进行Illumina短读长测序,对两株菌株进行Oxford Nanopore长读长测序以获得完整基因组。

4

系统发育分析

阐明S. pettenkoferi的种群结构和进化关系。

使用核心基因组比对构建最大似然树,并进行泛基因组分析。

5

耐药基因和突变分析

鉴定与耐药表型相关的耐药基因和染色体突变。

使用ResFinder和SCCmecFinder鉴定获得性耐药基因和SCCmec元件,并通过序列比对分析耐药相关突变。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MALDI BiotyperBruker--
含5%羊血的胰酶大豆琼脂bioMérieux--
抗生素纸片Bio-Rad--
Sensititre微量稀释板Thermo Fisher ScientificFR2STENT
Liofilchem MTSLiofilchem--
UMICBruker--
DNeasy UltraClean微生物试剂盒Qiagen--
Qubit荧光计Thermo Fisher Scientific--
DNA Prep试剂盒Illumina--
TapeStation系统和High Sensitivity D1000 ScreenTape检测试剂盒Agilent--
Rapid Barcoding Kit 24 V14Oxford Nanopore Technologies--
MinION设备Oxford Nanopore Technologies--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
抗菌药物敏感性测试
纸片扩散法使用2025 EUCAST v15.0折点,菌株在含5%羊血的胰酶大豆琼脂上传代两次,37°C培养48小时
阅读提示:参见Materials and methods中Antimicrobial susceptibility testing小节
全基因组测序
Illumina MiSeq平台参数:39小时运行,2×250 bp双端读长;Oxford Nanopore MinION使用R10.4.1流动池,24小时运行
阅读提示:参见Materials and methods中DNA extraction and whole-genome sequencing小节
系统发育分析
使用IQ-TREE v2.3,ModelFinder自动替换模型选择,1,000次超快自举和1,000次SH-aLRT重复
阅读提示:参见Materials and methods中In silico analysis小节