产多种碳青霉烯酶肠杆菌目细菌的全球基因组流行病学|北京沫之东生物技术有限公司

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编码多个碳青霉烯酶基因的肠杆菌目病原体正日益成为公共卫生威胁。目前，尚未在大规模范围内系统探究多碳青霉烯酶产菌的基因组及质粒背景。我们分析了全球公开可获取的1501个基因组，这些基因组均编码五类常见碳青霉烯酶（IMP、KPC、NDM、OXA-48-like和VIM）中的两种或以上基因。我们观察到241种不同的等位基因组合，其中最常见的是NDM/OXA-48-like（25.6%）、多个KPC（25.3%）、KPC/NDM（18.8%）和多个NDM（10.9%）。我们发现，许多基因组属于高风险谱系（48.0%）。大多数基因组的碳青霉烯酶基因位于两条质粒（59.2%）或一条质粒（23.5%）上；多数基因组编码的是不同的碳青霉烯酶家族（56.2%），而非同一等位基因的多个拷贝（36.2%）。我们观察到多种多碳青霉烯酶的演化机制，包括质粒共整合、与毒力因子的汇聚，以及通过重复产生新的等位基因多样性。与编码单一碳青霉烯酶的质粒相比，多碳青霉烯酶质粒携带的抗微生物药物耐药（AMR）基因更多，且可导致对更多种类抗微生物药物产生耐药。随着时间推移，跨家族组合（KPC/NDM和NDM/OXA-48-like）的比例显著上升，其中NDM-5/OXA-181（富集3.3倍）和NDM-4/OXA-181（富集8.9倍）组合尤为突出。这些发现为了解多碳青霉烯酶肠杆菌目的基因组特征提供了重要见解，有助于制定有效的监测方案。

英国卫生安全局（UKHSA）公共卫生微生物学参考部，抗菌药物耐药与医疗相关感染（AMRHAI）参考单位，英国伦敦

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Kevin Chau

牛津大学纳菲尔德医学系，英国牛津；

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编码多种碳青霉烯酶基因的肠杆菌目病原体正成为一种新兴的公共卫生威胁。多碳青霉烯酶产菌的基因组及质粒背景尚未在大规模范围内得到研究。我们分析了 1501 个公开可获取的全球基因组，这些基因组均编码五个常见碳青霉烯酶家族（IMP、KPC、NDM、OXA-48 样和 VIM）中两个或以上家族的基因。我们观察到 241 种不同的等位基因组合，其中 NDM/OXA-48 样（25.6%）、多个 KPC（25.3%）、KPC/NDM（18.8%）以及多个 NDM（10.9%）是最常见的类别。我们发现，许多基因组属于高风险谱系（48.0%）。大多数基因组的碳青霉烯酶基因位于两条质粒（59.2%）或一条质粒（23.5%）上；多数基因组编码的是不同碳青霉烯酶家族（56.2%），而非同一等位基因的多个拷贝（36.2%）。我们观察到多种多碳青霉烯酶的演化机制，包括质粒共整合、与……的趋同娱乐主管

毒力，以及通过重复产生新的等位基因多样性。与仅编码一种碳青霉烯酶的质粒相比，多碳青霉烯酶质粒携带的耐药基因更多，且可介导对更多类别抗微生物药物的耐药。随着时间推移，跨类别组合（KPC/NDM 和 NDM/OXA-48-like）的比例显著上升，其中 NDM-5/OXA-181（增加 3.3 倍）和 NDM-4/OXA-181（增加 8.9 倍）组合呈富集趋势。这些发现为了解多碳青霉烯酶肠杆菌目细菌的基因组特征提供了重要见解，有助于制定有效的监测方案。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

脚注

https://github.com/lerminin/Multi-carbapenemase-Enterobacterales

资助信息声明

英国国家健康与护理研究所（NIHR）健康保护研究单位：医疗相关感染与抗微生物药物耐药性

，NIHR207397

版权

本预印本的版权持有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。

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发布于 2026 年 10 月 08 日。

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2026.10.07.757280；

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757280

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关键词：肠杆菌目 · 碳青霉烯酶 · 抗微生物药物耐药 · 质粒基因组学 · 全球基因组流行病学

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.07.757280v1?rss=1

来源出处

产多种碳青霉烯酶肠杆菌目细菌的全球基因组流行病学 https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.07.757280v1?rss=1