導讀
“在醫院和社區，一種名為ESBL-E. coli的超級耐藥菌正爆發式增長。它每年在英國造成超5000例菌血症，感染死亡率是普通菌株的2倍。
我們在人糞、汙水、雞肉、少數豬牛肉樣本中都檢測到了ESBL-E. coli，但菌株在動物和人類之間幾乎沒有交叉。這說明，造成人類感染的耐藥大腸桿菌菌株，並非來自於食物鏈。
聽起來可能令人不適，但數據表明，致病耐藥大腸桿菌最主要的傳播路徑是：由人直接到人，從一個人的糞便顆粒到另一個人的嘴裡。
我們再次強調廁後徹底洗手的重要性。尤其是在醫院、養老院等機構，因為大多嚴重大腸桿菌感染髮生在老年人中。”
——《柳葉刀傳染病學》，10月22日
研究名稱：Extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli in human-derived and foodchain-derived samples from England, Wales, and Scotland: an epidemiological surveillance and typing study
期刊：The Lancet Infectious Diseases
發表時間：2019年10月22日
IF：27.516
DOI:10.1016/S1473-3099(19)30273-7
過去20年間，耐藥大腸桿菌感染已造成嚴重醫療負擔
對許多人來說，大腸桿菌（E. coli）不是一個陌生的名字。
大腸桿菌是一種常見細菌，共生於環境、食物，以及人類和動物的腸道中。大部分菌株是無害的，但其中一些可引起腹瀉、尿路感染、呼吸道疾病或肺炎，嚴重情況可引起菌血症。
目前，大腸桿菌中一種臭名昭著的菌株“ST131”已成為最常見的腸外感染原因（包括菌血症），並在社區和醫院中廣泛傳播。僅在英國，每年就引發逾5000例菌血症。
在人類漫長的抗生素使用史中，這種細菌已逐漸進化得更完美。
它們之中的相當一部分，是攜帶“超廣譜β-內酰胺酶”（ESBLs）的菌株（簡稱ESBL-E. coli菌株）。這種酶可以抵抗許多常見抗生素，比如青黴素和頭孢菌素。
舉個例子，氟喹諾酮類藥物曾是用於治療大腸桿菌引起的尿道感染的經典藥物，但現在它對全球大多數國家中50%以上的患者無效。
大腸桿菌，圖源：Flickr
世衛組織根據對新型抗生素的迫切需求程度，將細菌分為三個類別：極為重要、十分重要和中等重要。而大腸桿菌已經處於這份名單的最上端。
據世衛組織，這種細菌的耐藥株，可在醫院、養老院，或者需要呼吸機和血液導管等裝置的患者帶來特定威脅。它們會引起嚴重且致命的疾病，如血液感染和肺炎。
引發菌血症的耐藥大腸桿菌，究竟如何傳播？
對於ESBL-E. coli的傳播路徑，醫學界一直存有爭議。
由於ESBL-E. coli是肉類和環境的常見汙染物，部分研究者支持“由食物到人”的傳播路徑。尤其是在荷蘭一項早期研究中，科學家們發現人類和家禽中的ESBL-E. coli之間存在相似之處。
但部分Meta分析和大規模研究駁斥了這一觀點。認為食源和環境ESBL-E. coli導致人類侵襲性感染的證據不足。
為了儘快解決這個麻煩的問題，英國國家健康研究所決定資助一項由英國公共衛生局和東英吉利大學進行的大型細菌基因組流行病學研究。
樣本顯示，雞肉中的大腸桿菌，與感染人類的菌株不同
在這項研究中，Michaela Day博士和同事們對英國五個地區（倫敦、東安格利亞、英格蘭西北部、蘇格蘭、威爾士）多個來源的耐藥大腸桿菌基因組進行了測序。
這些來源包括：人類感染的血液、人類糞便、汙水、動物糞便、生肉（牛肉、豬肉、雞肉）、水果和蔬菜。
他們在《柳葉刀傳染病》上的報告顯示，來自人類血液、糞便和汙水樣本的耐藥大腸桿菌的菌株彼此相似——菌株ST131占主導地位。
但是，來自肉類的耐藥大腸桿菌菌株，則
與感染人類的大不相同：佔據優勢的菌株是ST23，117 和602——幾乎沒有ST131的蹤影。換句話說，造成人類感染的耐藥大腸桿菌菌株，在人、雞和牛之間幾乎沒有交叉。樣本數據表明，這些菌株並非來自於食物鏈。
在與人類和動物相關的標本類型中，大腸桿菌菌株和ESBL類型占主導地位。內環顯示ESBL大腸桿菌的來源；中環代表每個ST的分離株數量與每個ESBL的關係；外圈表示ESBL型分離株的數量。
研究的主要作者之一、UEA諾維奇醫學院 David Livermore博士說：
“我們觀察了2萬多份糞便樣本，倫敦的ESBL-E. coli陽性率達到17%，其他地區約為9%。我們在65%的零售雞肉樣本中發現了ESBL-E. coli，但菌株與我們在血液、糞便和汙水中發現的完全不同。只有極少數牛肉和豬肉樣本檢測呈陽性；在400份水果和蔬菜樣本中，則沒有檢測到任何ESBL-E. coli。
可能聽起來不適，但ESBL-E. coli最可能的傳播途徑就是從人直接到人，從一個人的糞便顆粒到另一個人的嘴裡”。
微生物學教授David Livermore，他長期從事β-內酰胺酶的進化和流行病學研究
不是“食物”，而是“糞-口”
很明顯，Michaela Day和同事們的工作，不支持侵入性ESBL-E. coli通過食物鏈傳播的說法。研究數據表明，一些已被宿主適應ESBL-E. coli譜系雖然也有傳播，但很少存在種間傳播。
研究表明，阻止ESBL-E. coli侵入性感染的努力，應傾向於廁後衛生的改善。
它尤其強調了醫療系統接觸在傳播中的重要作用，“在醫院、養老院、護理中心這類場所，保持良好的衛生尤為重要，因為大多數嚴重的大腸桿菌感染都發生在老年人中”，英國公共衛生部的Neil Woodford教授說。
除了養成徹底的洗手習慣，研究人員還提出了一些額外建議：
我們不能排除一些少數人的感染可能直接來源於食物。因此也要繼續做好雞肉的烹調工作，絕不要同時處理生肉和沙拉；
注意對尿路感染的有效管理。通過良好的水合作用和導管護理，防止尿路感染；及時有效地治療尿路感染，阻斷口-糞便傳播；
雖然在食品生產中阻止ESBL-E. coli不太可能對人類侵襲性感染有重大效果，但對於獸醫來說仍然很重要；
另外，疫苗也可能是一種未來的解決辦法。
同期配評：大腸桿菌已出現新型耐藥基因，單獨的研究是不夠的
加拿大不列顛哥倫比亞大學，研究流行病學的博士Amee Manges，於該雜誌的同期配評中稱讚了該研究出色的取樣工作。
她認為，對於大腸桿菌的研究，獲取不同來源的水樣非常關鍵——正如Michaela Day和同事們所做的那樣。
因為，在人類和非人類來源的分離株之間，甚至在一對單基因STs之間，發現任何基因組的匹配，對公共衛生可能是重要的，尤其是在大腸桿菌具備廣泛多樣性、而樣本量有限的情況下。
而且，在大腸桿菌和其他泌尿系病原體中，已經反覆出現新的耐藥基因，不僅編碼ESBLs，還編碼大腸桿菌素和碳青黴烯類抗生素的耐藥基因，並已經在遺傳上與食物、動物源相關。
Amee Manges說：“單獨的研究可能還不夠。需要建立分佈式監測系統，包括更好地整合人類和動物健康系統以及食品檢驗機構，並共享區域流行病學和大腸桿菌基因組測序數據，以應對耐藥和非耐藥大腸桿菌引起的公共健康和醫療威脅”。
封面圖源 科學月刊
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