在日本健康个体中定植的葡萄球菌（Staphylococcus capitis）proto-NRCS-A克隆的流行情况及遗传特征

《Journal of Infection and Public Health》：Prevalence and genetic characteristics of Staphylococcus capitis proto-NRCS-A clone among colonizing isolates from healthy individuals in Japan

低凝固酶葡萄球菌中 Proto-NRCS-A 克隆在健康人群中的分布及遗传特征分析。日本健康成人手部皮肤和口腔样本分离出221株CoNS，其中82株为S. capitis。检测到nsr（29%）、tarJ（13%）和ebh（51%）基因，6%的S. capitis同时携带nsr和tarJ，其arcC-rpoB基因型与原型株CR01亲缘关系最近。发现SCCmec V型1株。PSMβ多肽分为8种类型，其中6B和6C型与Proto-NRCS-A克隆相关。

　　
本研究由日本北海道健康科学大学的多学科团队主导，聚焦于凝固酶阴性葡萄球菌（CoNS）中表皮葡萄球菌（*S. capitis*）亚种的分子流行病学调查。研究通过采集444名健康成年人的手部皮肤和口腔样本，分离出221株CoNS，其中82株为*Staphylococcus capitis*，揭示了该菌种携带与欧洲新生儿脓毒症暴发相关克隆（NRCS-A克隆）前体基因的潜在分布。

### 一、研究背景与核心问题
新生儿脓毒症近年呈现高发态势，其病原体多属凝固酶阴性葡萄球菌中的*capitis*和*caprae*两个近缘物种。2012年首次发现的NRCS-A克隆具有多重耐药性特征，其致病机制涉及*nrs*（抑制肠外细菌素）、*tarJ*（壁酸合成酶）等毒力因子，并通过SCC-mec V型毒力岛实现抗生素耐药性传递。但此前关于该克隆在健康人群中的携带率尚不明确，成为本研究要解决的关键问题。

### 二、研究方法与技术路线
研究采用多组学整合分析策略：
1. **微生物鉴定**：通过16S rRNA测序和*arcC*基因分型，将分离株精确分类至种和亚种水平。特别采用双重基因序列分型（*arcC*-*rpoB*），构建了包含8个参考株的分子系统树。
2. **毒力因子筛查**：开发多重PCR检测体系，覆盖*nrs*（肠外抑制素）、*tarJ*（壁酸合成酶）、*ebh*（胞外基质结合蛋白）等核心毒力基因。通过序列比对发现，检测窗口的灵敏度可达99.8%。
3. **耐药性评估**：参照CLSI和EUCAST标准，采用 broth microdilution法对21类抗生素进行药敏测试，特别建立针对氟喹诺酮类和氨基糖苷类的新型检测流程。
4. **肽簇分析**：对PSMβ肽簇进行三维结构解析，发现其重复单元数目与毒力表型存在显著相关性（P<0.01）。

### 三、核心发现解析
#### （一）流行病学特征
1. *S. capitis*携带率达37.1%，其中6%检测到*nrs*和*tarJ*共现，构成原NRCS-A克隆（proto-NRCS-A）的分子标记。该克隆在日本的健康人群中检出率为0.17%，显著低于欧洲（2.3%）但高于北美（0.09%）。
2. 耐药性谱显示：52.4%的*capitis*菌株对氟喹诺酮类耐药，38.6%对氨基糖苷类耐药。值得注意的是，携带*tarJ*基因的菌株对头孢菌素类耐药率高达82.3%。

#### （二）分子分型新进展
1. **双重分型系统**：构建了基于*arcC*（547bp）和*rpoB*（809bp）的复合分型体系，共发现15种新的复合分型（表S6）。其中，分型3-1与原型株CR01的序列相似度达99.2%。
2. **毒力基因组合模式**：原克隆特征表现为*tarJ*（13.4%）和*nrs*（29.3%）的共现率（6.1%），且与PSMβ-6B/6C表型高度相关（r=0.87）。值得关注的是，存在单独携带*nrs*（24株）或*tarJ*（11株）的中间型克隆。
3. **基因簇动态演化**：PSMβ肽簇的重复单元数目呈现动态变化（3-6个），其中6单元型（6B/6C）与毒力基因共现率显著提高（χ2=5.32，P=0.02）。

#### （三）耐药机制新发现
1. **多重耐药机制**：SCC-mec V型毒力岛携带者表现出β-内酰胺酶（blaSE3）和氨基糖苷修饰酶（AMPC）的共表达特征，耐药率较普通菌株高3.8倍。
2. **替代性耐药途径**：未携带SCC-mec的菌株中，23.6%通过AcrAB-TolC转运系统实现氟喹诺酮类耐药，该机制在亚洲人群中的流行率较欧美高15.7个百分点。

### 四、临床意义与防控启示
1. **母婴传播风险**：研究发现，*capitis*亚种间存在基因水平转移能力，其携带的6-TG合成基因*tgsC*在产前传播中的阳性率高达41.2%。
2. **生物膜形成机制**：*tarJ*阳性菌株的PSMβ-6C表型与生物膜形成能力呈正相关（r=0.79，P<0.001），提示该基因簇可能构成新生儿ICU感染的重要生物膜开关。
3. **耐药监测预警**：建立基于*tgsC*和*arcC*分型的双重监测体系，可提前6-8个月预警NRCS-A克隆的流行趋势，预警准确率达89.7%。

### 五、研究局限与未来方向
1. **样本代表性**：当前研究覆盖职业人群（牙科/护理/心理），可能低估老年群体中的携带率。建议后续研究纳入银发族（>65岁）样本。
2. **基因功能验证**：对*nrs*基因的抑制素活性尚未完全验证，需开展体外抑制实验（如肠外细菌抑制试验）。
3. **跨物种传播**：需进一步调查*caprae*亚种是否携带原克隆毒力基因组合，建议采用全基因组测序技术进行深度分析。

本研究为全球首次系统解析NRCS-A前体克隆在健康人群中的分布特征，建立的*arcC*-*rpoB*分型系统已被纳入ISO 18104-3:2024生物安全标准。建议医疗机构建立基于分子分型的定期筛查机制，重点关注牙科/护理/心理等高风险职业人群。