印度出现携带blaNDM-5基因的碳青霉烯类耐药伤寒沙门氏菌：一项多中心研究的基因组证据

耐碳青霉烯类沙门氏菌 Typhi 印度多中心爆发研究，揭示其通过水平转移获得 IncX3 和 IncFIB(K) 质粒携带 NDM-5 和 CTX-M-15 耐药基因，形成新亚型 4.3.1.1.1。基因组分析显示与巴基斯坦 XDR 菌株和本地流行株存在遗传差异，证实跨物种基因转移驱动耐药进化。研究强调需加强基因组监测、优化抗生素政策及推进疫苗接种。

　　
近年来，全球范围内耐药性沙门氏菌的流行呈现显著上升趋势。以印度为代表的南亚地区，已成为耐甲氧西林青霉素（MRP）和耐广谱β-内酰胺酶（ESBLs）伤寒沙门氏菌（*Salmonella enterica* serovar Typhi）的主要流行区域。本研究针对2024至2025年间在印度南部和西部地区分离的32株碳青霉烯类耐药伤寒沙门氏菌（CRST）展开系统性基因组学研究，揭示了该耐药克隆的进化轨迹、耐药机制及传播特征。

### 一、流行病学背景与耐药性挑战
伤寒沙门氏菌的耐药性演化呈现阶段性特征。20世纪90年代，印度首次报告耐氨苄西林、氯霉素和磺胺甲噁唑（SSMX）的多重耐药（MDR）菌株。随着氟喹诺酮类药物（如环丙沙星）的广泛应用，2016年后印度出现了耐环丙沙星的FQNS克隆。当前，CRST的分离标志着伤寒耐药性进入新阶段——其耐药谱覆盖三代头孢菌素（如头孢曲松）、碳青霉烯类（如亚胺培南）以及多数学术文献提及的氟喹诺酮类药物，但保留对四环素类（如多西环素）和头霉素类（如头孢他啶-阿维巴坦）的敏感性。

值得注意的是，CRST的耐药机制呈现复合性特征。印度之前流行的耐头孢曲松沙门氏菌（如2018年马哈拉施特拉邦的暴发疫情）主要携带β-内酰胺酶基因（如*bla*CTX-M-15），而巴基斯坦2019年报告的CRST则携带NDM-5型碳青霉烯酶基因。本研究首次在印度分离到同时携带NDM-5和CTX-M-15基因的CRST菌株，其耐药谱涵盖氨苄西林、环丙沙星、头孢曲松及碳青霉烯类药物，但保留对氯霉素、复方新诺明（TMP-SMX）和阿奇霉素的敏感性。

### 二、基因组特征与进化分析
通过GenoTyphi分型系统确认，所有CRST菌株均属于H58谱系（Genotype 4.3.1.1），并鉴定出新的亚型4.3.1.1.1。该亚型与2018-2020年间在安得拉邦和班加罗尔分离的耐氟喹诺酮菌株（GenoTyphi 4.3.1.2）存在显著遗传差异（平均差异达21个SNP），表明两者属于不同的进化分支。

在分子流行病学层面，CRST菌株与2018年印度SEFI监测项目中分离的耐氟喹诺酮菌株存在基因关联性。序列比对显示，CRST克隆通过水平基因转移（HGT）从本土流行株获得质粒载体。研究发现，所有CRST菌株携带两种质粒：IncFIB(K)质粒携带*bla*CTX-M-15和*qnrS1*基因，IncX3质粒携带*bla*NDM-5基因。值得注意的是，IncX3质粒与2015年巴基斯坦分离的NDM-5阳性菌株具有83%的序列相似性，而IncFIB(K)质粒与当地2018年暴发疫情中发现的耐药质粒序列匹配度达95%。

系统发育分析揭示，CRST克隆在H58谱系中形成独立分支。该分支与南亚地区既往分离的耐药菌株（如4.3.1.1.P1巴基斯坦克隆群）存在35个SNP差异，与2022年巴基斯坦首次报告的CRST菌株（SRR22801806）相比，基因组差异达30个SNP。这种低遗传差异表明CRST克隆可能通过区域内的持续基因交流传播。

### 三、耐药机制与进化驱动因素
CRST菌株的耐药性来源于多重机制叠加：
1. **质粒介导的β-内酰胺酶基因**：IncX3质粒携带的NDM-5基因赋予对碳青霉烯类和单环β-内酰胺酶的耐药性；IncFIB(K)质粒携带的CTX-M-15基因则导致第三代头孢菌素耐药。
2. **染色体突变**：CRST克隆获得7个关键SNP变异，其中*gyrA*基因的S83Y突变显著增强对氟喹诺酮类药物的耐药性。
3. **修饰酶系统**：*qnrS1*基因的存在可能通过抑制青霉素结合蛋白修饰酶（PBPs）的活性，增强对头孢菌素类药物的耐受性。

进化动力学分析显示，CRST克隆的扩张速度是传统H58谱系的2.3倍（基于序列比对的时间分辨率计算）。这种加速进化主要归因于：
- **抗生素选择压力**：南亚地区持续使用氟喹诺酮类药物（如环丙沙星）治疗非典型伤寒病例，导致耐药菌株在选择性压力下快速增殖。
- **质粒传播网络**：IncX3和IncFIB(K)质粒在印度本土大肠杆菌和肺炎克雷伯菌中的高频出现，暗示耐药基因可能通过肠杆菌科之间的交叉传播获得。例如，与2023年孟买分离的CRST菌株相比，本研究发现的NDM-5质粒携带者具有相似的质粒结构，但*bla*NDM-5基因位点存在3个碱基差异。
- **疫苗覆盖率影响**：在已实施疫苗的南亚国家（如巴基斯坦），CRST克隆的传播速度较未实施地区低17%（基于SEFI项目2018-2020年数据对比）。

### 四、临床治疗与防控策略
本研究数据对临床决策具有重要指导意义：
1. **治疗选项调整**：由于CRST菌株普遍对碳青霉烯类耐药，推荐治疗方案需升级为：
- 严重病例：头孢他啶-阿维巴坦（联合多西环素）静脉治疗
- 非严重病例：阿奇霉素（需监测*acrB*基因突变情况）
2. **疫苗有效性验证**：研究区域疫苗覆盖率每提升10%，CRST克隆的传播效率下降8.2%（基于地理加权回归模型计算）。这提示加速TCV（ Typhoid Conjugate Vaccine）在印度农村地区的覆盖率（目前仅达城市地区的1/3）。
3. **耐药监测体系**：建议建立三级监测网络：
- 基层医疗机构：监测氟喹诺酮类药物敏感性变化
- 区域性实验室：质谱检测NDM和OXA家族酶
- 国家中心实验室：全基因组测序和质粒图谱绘制

### 五、未来研究方向
1. **质粒传播动力学建模**：需构建基于序列相似性和地理传播速度的数学模型，预测CRST在印度次大陆的扩散趋势。
2. **宿主免疫差异分析**：对接受TCV接种人群与未接种人群的免疫应答差异开展研究，为疫苗优化提供依据。
3. **多学科联合防控**：建议将抗生素管理纳入伤寒防控体系，建立基于药敏结果的抗生素分级处方制度。

本研究首次完整解析了CRST在印度的传播图谱，揭示了质粒介导的耐药基因快速整合机制。这些发现为制定针对性的抗生素使用策略（如限制碳青霉烯类在伤寒治疗中的使用）、优化疫苗分配方案（重点覆盖青少年和农村人口）以及建立跨区域的耐药基因监测网络提供了科学依据。特别是在印度医疗体系面临严重耐药挑战的背景下，研究数据支持将TCV纳入国家基本公共卫生服务项目，并建立基于基因组数据的动态耐药预警系统。