浙大冯友军揭示细菌多黏菌素耐药基因mcr-1传播机制及mcr-1质粒多样性方面取得新的进展

浙大冯友军教授（中组部青年千人计划获得者）在揭示细菌多黏菌素耐药基因mcr-1传播机制及mcr-1质粒多样性方面取得新的进展。题为“Genome sequence and characteristics of plasmid pWH12, a variant of the mcr-1-harbouring plasmid pHNSHP45, from the multi-drug resistant E. coli”的论文在国际期刊《VIRULENCE》7卷第6期刊出。

多粘菌素是阳离子多肽类抗生素，因其对肾脏有毒副作用而在临床医学中使用受限，然而粘菌素对一些多重耐药的菌株有较强的活性, 常常用做治疗产碳青霉烯酶等多重耐药菌株的最后一道防线。尽管粘菌素的使用已经有几十年的历史，但是由于其未曾广泛用于临床治疗，仅有零星报道其耐药的例子。中国科学家于2016年年初在《柳叶刀—传染性疾病》正式报道了“通过流行病学调查，在中国广东省发现了一个质粒pHNSHP45携带的多粘菌素耐药基因MCR-1”。MCR-1的发现引起了全球的广泛关注，全球30多个国家相继检测到MCR-1基因。MCR-1的发现从理论上极大削弱甚至摧毁了“多粘菌素作为临床治疗的最后一道防线”的价值和意义。MCR-1的全球传播将不仅成为一个巨大的公共卫生问题，也会成为一个影响社会安定的社会问题。

这些粘菌素耐药的菌株都携带了一个编码磷酸乙醇胺转移酶的新基因mcr-1，磷酸乙醇胺转移酶降低了粘菌素和脂多糖亲和性从而导致细菌对粘菌素不敏感。质粒作为可移动的DNA相较于细菌染色体DNA更易复制且能在不同细菌之间水平传播。本研究中我们从江苏省的E. coli多重耐药菌株中分离获得具有多粘菌素抗性的菌株WH12，并成功提取到其携带的mcr-1质粒pWH12，pWH12的二代测序结果分析发现其来源于质粒pHNSHP45，同时也推测由于外界的筛选压力等多重原因，mcr-1质粒发生进化和变异，证明了mcr-1质粒存在多样性。

该研究论文以浙江大学医学院为第一单位, 冯友军教授为第一通讯作者。研究生高榕穗等人参与了本研究的相关工作。该研究工作是继冯友军课题组在肠道菌群MCR-1耐药领域取得系列进展后的又一重要发现。本研究工作受到了浙江省杰出青年基金(LR15H190001), 国家自然科学基金 (31570027) 以及“国家青年千人计划”的联合资助。

图1：mcr-1阳性质粒pWH12是pHNSHP45的变异体。

A. mcr-1阳性质粒pWH12的遗传构成

B. mcr-1阳性质粒pWH12与pHNSHP45的基因组学比较