分子抗生物質耐性メカニズムと、カルバペネム耐性エンテロバクタークロアカエ複合体におけるMCR-9およびメタロ-β-ラクタマーゼ遺伝子の共輸送

カルバペネム耐性腸内菌cloaCae複合体（CRECC）は、ヘルスケア関連感染の主な原因としてますます浮上しており、コリスチンは治療の最後のリゾート抗生物質の1つです。モバイルコリスチン耐性（MCR）-9は、成長するMCR遺伝子ファミリーのメンバーであり、後天性ホスホエタノールアミントランスフェラーゼをコードする誘導性遺伝子であると報告されています。ここでは、2018年から2021年まで中国のチョンギンから24のECC株を収集しました。その後、抗生物質耐性遺伝子と株の伝達ダイナミクスは、PCR、全ゲノムシーケンス、およびバイオインフォマティック分析によって決定されました。MCR-9は、6つのCRECC株からのINCHI2/2AまたはINCHI2/2A+INCNプラスミドで同定され、2/6プラスミドのBLA NDM-1またはBLA IMP-4と共同で同ロケートされました。MCR-9.1の遺伝環境は、5つのMCR-9.1ハーボルプラスミドでIS903B-MCR-9.1-WBUC-IS26で構成されていましたが、IS1BはPECL414-1シーケンスのMCR-9.2の下流に位置していました。また、MCR-9.1を運ぶPNDM-068001プラスミドは、MCR-9.1陽性のInchi2/2aプラスミドに挿入されたTN6360様Bla NDM-1領域によって形成されるハイブリッドプラスミドである可能性があることがわかりました。結合アッセイは、プラスミドがMCR-9およびメタロ-β-ラクタマーゼ（MBL）遺伝子の共測定を媒介することを示した。さらに、コリスチンのサブ阻害濃度で誘導アッセイを実行し、MCR-9.2、QSEC、およびQSEB遺伝子の相対発現レベルの増加と、CRECC414株のコリスチンの最小阻害濃度値の増加を発見しました。これらの発見は、MCR-9発現の調節メカニズムを研究するための基礎を提供し、MBLとMCR-9の共存プラスミドの有病率を評価するための効果的なモニタリングの重要性を強調しています。

Carbapenem-resistant Enterobacter cloacae complex (CRECC) has increasingly emerged as a major cause of healthcare-associated infections, with colistin being one of the last-resort antibiotics of treatment. Mobile colistin resistance (mcr)-9 is a member of a growing family of mcr genes and has been reported to be an inducible gene encoding an acquired phosphoethanolamine transferase. Here, we collected 24 ECC strains from Chongqing, China from 2018 to 2021. Subsequently, antibiotic resistance genes and the transmission dynamics of the strains were determined by PCR, whole-genome sequencing, and bioinformatic analysis. The mcr-9 was identified in IncHI2/2A or IncHI2/2A + IncN plasmids from six CRECC strains and was co-located with bla NDM-1 or bla IMP-4 in 2/6 plasmids. The genetic environment of mcr-9.1 was composed of IS903B-mcr-9.1-wbuC-IS26 in the five mcr-9.1-harboring-plasmid, but IS1B was located downstream of mcr-9.2 in the pECL414-1 sequence. We also found that the pNDM-068001 plasmid carrying mcr-9.1 could be a hybrid plasmid, formed by a Tn6360-like bla NDM-1 region inserted into an mcr-9.1-positive IncHI2/2A plasmid. A conjugation assay showed that plasmids mediated the co-dissemination of mcr-9 and metallo-β-lactamase (MBL) genes. In addition, we performed induction assays with sub-inhibitory concentrations of colistin and found an increase in the relative expression levels of the mcr-9.2, qseC, and qseB genes, as well as an increase in the minimum inhibitory concentration values of colistin in the CRECC414 strain. These findings provide a basis for studying the regulatory mechanisms of mcr-9 expression and highlight the importance of effective monitoring to assess the prevalence of MBL and mcr-9 co-existing plasmids.