Resolving a neonatal intensive care unit outbreak of meticillin-resistant Staphylococcus aureus to the single-nucleotide variant level using Oxford Nanopore simplex reads and HERRO error correction

M. Bloomfield*, S. Bakker, M. Burton, M.L. Castro, K. Dyet, A. Eustace, S. Hutton, D. Macartney-Coxson, W. Taylor, R.T. White
*Wellington Regional Hospital, New Zealand

Journal of Hospital Infection (2025) 163, 72-77

当研究室では、2022 年より、医療関連微生物のゲノムサーベイランスをオックスフォード・ナノポア・テクノロジーズ（ONT）を単独プラットフォームとして開始した。アウトブレイクの早期検出には有効である一方、イルミナシークエンシングと比較した低いリード精度が単一塩基多型（SNV）解析を制限していた。本研究では、ONT データのハプロタイプ対応エラー補正（Haplotype-aware ERRor cOrrection（HERRO）が、アウトブレイク分離株の高解像度比較を可能にするか検証した。。新生児病棟における最近のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Methicillin resistant Staphylococcus aureus：MRSA）アウトブレイク関連分離株から ONTシンプレックスリードを用いた。生データは Dorado v0.7.0 を用いて塩基決定・アダプタートリミング後 HERRO 補正を実施した。ゲノムアセンブリと系統樹を、従来の解析（Dorado v0.3.4による HERRO 補正なし解析、およびイルミナシークエンス生成データ）と比較した。9 株のアウトブレイク分離株のうち 5 株を解析した。4 株はリード長が不十分（N50 値 10,000 bp 未満）で、HERRO 補正後も染色体カバレッジが完全ではなかった。ナノポアデータの平均染色体シークエンシング深度（平均リード N50：12,215 bp、四分位範囲：11,439～12,711 bp） は 147 倍（範囲、44 ～ 220倍）であった。最初の調査におけるアウトブレイク分離株のペアワイズSNV距離の中央値は51 SNX（範囲：40 ～ 68）であったが、HERRO により 3 SNV（範囲：1 ～ 15）に減少した。イルミナシークエンシングではSNV距離の中央値が 2（範囲：0 ～ 13）であった。HERRO 補正を施した ONT 系統樹はイルミナ生成系統樹と密接に一致した。十分なリード長が得られる場合、HERRO 補正を伴う ONT シークエンスは病院内集団発生の詳細なゲノム解析のおける独立した実行可能な選択肢である。

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監訳者コメント：

特になし

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