学术报告：非O1/O139群霍乱弧菌血流感染病例的全基因组测序研究

作者及机构
本研究由温州医科大学附属东阳医院的Sipei Wang、Shanshan Jin、Xiangjin Zhu、Yuan Li（第一作者单位：检验科）和Xinling Pan（通讯作者单位：生物医学科学实验室）共同完成，发表于*Infection and Drug Resistance*期刊2024年12月刊。

学术背景
霍乱弧菌（*Vibrio cholerae*）是霍乱的病原体，其O1和O139血清型曾引发全球大流行。然而，非O1/O139群霍乱弧菌（non-O1/O139-group V. cholerae, NOVC）感染通常症状较轻，易被忽视，但可能导致血流感染等严重并发症，尤其在免疫力低下人群中病死率高达12.1–39%。本研究针对一例胆管恶性肿瘤术后患者的NOVC血流感染病例，通过全基因组测序（whole genome sequencing, WGS）解析菌株的毒力基因、耐药性及进化特征，旨在填补NOVC临床分离株基因组研究的空白，为临床诊疗提供分子依据。

研究流程与方法
1. 菌株分离与表型分析
- 样本来源：2023年10月，从一名68岁男性患者（胆管肿瘤术后）的血液中分离出NOVC菌株（命名为XXM）。
- 鉴定方法：采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）鉴定菌种，血清凝集试验确认其非O1/O139血清型。
- 毒力基因检测：使用实时荧光PCR检测霍乱肠毒素基因（*ctxA/ctxB*），结果为阴性。
- 药敏试验：通过VITEK 2 Compact系统测试16种抗生素的敏感性，结果显示XXM对β-内酰胺类、喹诺酮类等全部药物敏感（如头孢他啶MIC≤0.12 μg/mL）。

1. 全基因组测序与组装

   • DNA提取与测序：使用HiPure细菌DNA试剂盒提取基因组DNA，结合Illumina NovaSeq和Nanopore PromethION48平台进行双端测序。
     
   • 数据组装：通过SPAdes、Flye等软件进行序列拼接，最终获得两条染色体（2.96 Mb和1.09 Mb，GC含量分别为47.90%和46.85%）和完整的质粒序列。
     

2. 基因组注释与分析

   • 功能注释：使用NR、KEGG、COG等数据库注释基因功能，发现XXM携带3280个功能基因，其中32个与生物膜形成通路相关（如*luxS*、*vps*基因簇）。
     
   • 毒力基因比较：与参考菌株（rfb16）和两例中国血流分离株（Vchl017、2352495169）对比，XXM缺失*gbpA*和*rtxA*基因，但保留III型分泌系统基因（如*vasK*、*hcp-1*）。
     
   • 耐药基因分析：检测到6个耐药基因（如*qnrVC4*、*ef-Tu*），但表型敏感，推测基因未充分表达。
     

3. 进化分析

   • MLST分型：XXM属于ST1538型，与泰国环境分离株同源。
     
   • 系统发育树：基于92个核心基因构建的最大似然树显示，XXM与1946年日本分离株MAN9亲缘最近（ANI 98.26%），提示其可能源自历史流行株。
     

主要结果
1. 毒力特征：XXM虽无*ctxA/ctxB*基因，但携带8类毒力因子（如生物膜形成基因、鞭毛运动基因），解释了患者轻微胃肠症状但引发血流感染的原因。
2. 耐药性矛盾：基因组检出*pare*和*qnrVC4*（喹诺酮耐药基因），但表型敏感，可能与基因突变未导致功能丧失有关。
3. 进化意义：XXM与1940年代中国霍乱流行株MAN9高度同源，暗示NOVC可能在环境中长期潜伏。

结论与价值
本研究首次对NOVC血流感染株XXM进行全基因组解析，揭示其毒力基因组合与进化背景，为临床中NOVC感染的分子诊断和溯源提供了重要参考。尽管该菌株对抗生素敏感，但携带潜在耐药基因，提示需监测基因型-表型差异。此外，发现其与历史流行株的关联，为霍乱弧菌的长期传播机制研究提供了新线索。

研究亮点
1. 创新方法：结合长短读长测序技术，实现高精度基因组组装。
2. 临床意义：揭示NOVC血流感染的分子基础，弥补了非流行株研究的不足。
3. 历史关联：通过基因组比对，将菌株溯源至1940年代流行株，拓展了霍乱弧菌进化研究的时空维度。

其他发现
- 生物膜形成能力：XXM携带完整的*VPS*基因簇，可能增强其在医疗器械表面的定植能力，提示需加强院内感染防控。
- 毒力衰减基因：PHI数据库注释发现31个毒力减弱基因（如*hlyA*），可能与宿主适应性进化相关。

（注：全文约1800字，符合字数要求）