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耐碳青霉烯类肠杆菌目细菌（carbapenem-resistant Enterobacterales，CRE）对全球公共卫生构成严重威胁，并且常常促成碳青霉烯酶基因通过质粒介导的快速传播。尽管现有常规诊断方法能够确认最常见碳青霉烯酶的存在，但这些方法无法解析耐药性的基因组背景，因此不能证实传播事件、跨物种传播或非典型耐药机制。基于纳米孔测序的全基因组测序（whole-genome sequencing，WGS）可通过完整的从头基因组及质粒组装捕获这种基因组背景。然而，要将纳米孔WGS常规用于CRE监测，仍需要将其与现有诊断方法进行直接比较，并明确所需测序深度的指导原则。我们使用一家三级医疗医院常规诊断获得的100株产碳青霉烯酶CRE分离株，将WGS结果与现有诊断方法进行比较，并确定了进行物种鉴定、菌株分型、碳青霉烯酶检测及质粒水平流行病学分析所需的测序深度。我们还额外检查了10株对碳青霉烯类不敏感的CRE分离株，这些分离株尽管在表型上表现为对碳青霉烯类不敏感，但常规诊断未检出任何碳青霉烯酶基因。在所有分离株中，纳米孔WGS均重现了常规诊断对碳青霉烯酶家族和病原体的检测结果，并进一步解析了常规诊断所遗漏的碳青霉烯酶亚型及其基因组背景、细菌物种与菌株，以及耐药机制。此类菌株分型和质粒水平分辨率对于感染控制应对至关重要，有助于区分CRE的克隆传播、共享质粒的扩散，或彼此无关的感染事件。因此，本研究强有力地支持将高成本效益的纳米孔WGS整合到CRE诊断、监测和暴发调查中。所需测序深度取决于临床目标：在10×深度下可可靠进行物种鉴定，在至少20×深度下可进行菌株分型和碳青霉烯酶检测，而稳健的质粒水平表征则至少需要40×深度。在我们的CRE菌株集合中，检出的碳青霉烯酶大多由质粒携带，且主要由相对保守的IncN质粒和更具异质性的IncL/M质粒编码。
碳青霉烯类耐药肠杆菌目细菌（carbapenem-resistant Enterobacterales，CRE）对全球公共卫生构成严重威胁，并且常常导致碳青霉烯酶基因通过质粒介导的快速传播。尽管现有的常规诊断方法能够确认最常见碳青霉烯酶的存在，但这些方法无法解析耐药性的基因组背景，因此不能证实传播事件、跨物种扩散或非典型耐药机制。基于纳米孔测序的全基因组测序（whole-genome sequencing，WGS）可通过完整的从头基因组和质粒组装获取这一基因组背景。然而，要将纳米孔WGS常规应用于CRE监测，仍需要将其与既有诊断方法进行直接比较，并明确所需测序深度的指导原则。我们采用某三级医疗机构常规诊断获得的100株产碳青霉烯酶CRE分离株，将WGS结果与既有诊断结果进行比较，并确定了用于物种鉴定、菌株分型、碳青霉烯酶检测以及质粒水平流行病学分析所需的测序深度。我们还额外检测了10株对碳青霉烯类药物非敏感的CRE分离株；尽管其表型表现为对碳青霉烯类药物非敏感，常规诊断却未能检出任何碳青霉烯酶基因。在所有分离株中，纳米孔WGS均复现了常规诊断对碳青霉烯酶家族和病原体的检出结果，并进一步解析了既有诊断遗漏的碳青霉烯酶亚型及其基因组背景、细菌物种与菌株，以及耐药机制。此类菌株分型和质粒水平分辨率对于感染控制应对至关重要，可用于区分CRE的克隆传播、共享质粒的扩散，或彼此无关的感染事件。因此，我们的研究强烈支持将成本效益较高的纳米孔WGS整合到CRE诊断、监测和暴发调查中。所需测序深度取决于临床目标：在10×深度下即可可靠进行物种鉴定；在至少20×深度下可实现菌株分型和碳青霉烯酶检测；而稳健的质粒水平表征则至少需要40×深度。在我们的CRE菌株集合中，检出的碳青霉烯酶大多由质粒携带，且主要由相对保守的IncN质粒和异质性更高的IncL/M质粒编码。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.04.742736v1?rss=1
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