Epidemic C. difficile (027/BI/NAP1) has rapidly emerged in the past decade as the leading cause of antibiotic-associated diarrhea worldwide. However, the key events in evolutionary history leading to its emergence and the subsequent patterns of global spread remain unknown. Here, we define the global population structure of C. difficile 027/BI/NAP1 using whole-genome sequencing and phylogenetic analysis. We show that two distinct epidemic lineages, FQR1 and FQR2, not one as previously thought, emerged in North America within a relatively short period after acquiring the same fluoroquinolone resistance-conferring mutation and a highly related conjugative transposon. The two epidemic lineages showed distinct patterns of global spread, and the FQR2 lineage spread more widely, leading to healthcare-associated outbreaks in the UK, continental Europe and Australia. Our analysis identifies key genetic changes linked to the rapid transcontinental dissemination of epidemic C. difficile 027/BI/NAP1 and highlights the routes by which it spreads through the global healthcare system.

Severe liver abscess infections caused by hypervirulent clonal-group CG23 Klebsiella pneumoniae have been increasingly reported since the mid-1980s. Strains typically possess several virulence factors including an integrative, conjugative element ICEKp encoding the siderophore yersiniabactin and genotoxin colibactin. Here we investigate CG23's evolutionary history, showing several deep-branching sublineages associated with distinct ICEKp acquisitions. Over 80% of liver abscess isolates belong to sublineage CG23-I, which emerged in ~1928 following acquisition of ICEKp10 (encoding yersiniabactin and colibactin), and then disseminated globally within the human population. CG23-I's distinguishing feature is the colibactin synthesis locus, which reportedly promotes gut colonisation and metastatic infection in murine models. These data show circulation of CG23 K. pneumoniae decades before the liver abscess epidemic was first recognised, and provide a framework for future epidemiological and experimental studies of hypervirulent K. pneumoniae. To support such studies we present an open access, completely sequenced CG23-I human liver abscess isolate, SGH10.

The emerging fungal pathogen Candida auris poses a serious threat to global public health due to its worldwide distribution, multidrug resistance, high transmissibility, propensity to cause outbreaks, and high mortality. We aimed to characterise three unusual C auris isolates detected in Singapore, and to determine whether they constitute a novel clade distinct from all previously known C auris clades (I-V).

Since the mid-1980s there have been increasing reports of severe community-acquired pyogenic liver abscess, meningitis and bloodstream infections caused by hypervirulent Klebsiella pneumoniae, predominantly encompassing clonal group (CG) 23 serotype K1 strains. Common features of CG23 include a virulence plasmid associated with iron scavenging and hypermucoidy, and a chromosomal integrative and conjugative element (ICE) encoding the siderophore yersiniabactin and the genotoxin colibactin. Here we investigate the evolutionary history and genomic diversity of CG23 based on comparative analysis of 98 genomes. Contrary to previous reports with more limited samples, we show that CG23 comprises several deep branching sublineages dating back to the 1870s, many of which are associated with distinct chromosomal insertions of ICEs encoding yersiniabactin. We find that most liver abscess isolates (>80%) belong to a dominant sublineage, CG23-I, which emerged in the 1920s following acquisition of ICEKp10 (encoding colibactin in addition to yersiniabactin) and has undergone clonal expansion and global dissemination within the human population. The unique genomic feature of CG23-I is the production of colibactin, which has been reported previously as a promoter of gut colonisation and dissemination to the liver and brain in a mouse model of CG23 K. pneumoniae infection, and has been linked to colorectal cancer. We also identify an antibiotic-resistant subclade of CG23-I associated with sexually-transmitted infections in horses dating back to the 1980s. These data show that hypervirulent CG23 K. pneumoniae was circulating in humans for decades before the liver abscess epidemic was first recognised, and has the capacity to acquire and maintain AMR plasmids. These data provide a framework for future epidemiological and experimental studies of hypervirulent K. pneumoniae. To further support such studies we present an open access and completely sequenced human liver abscess isolate, SGH10, which is typical of the globally disseminated CG23-I sublineage.

A small study was carried out to see if methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Enterobacteriaceae containing blaCTX-M extended spectrum beta-lactamase (ESBL) genes could be found in retail meat sold in Singapore. Both were successfully isolated, suggesting the potential for their acquisition in the local community.

Mucosa-associated invariant T (MAIT) cells are abundant antimicrobial T cells in humans, and recognize antigens derived from the microbial riboflavin biosynthetic pathway presented by the MHC-Ib-related protein (MR1). However, the mechanisms responsible for MAIT cell antimicrobial activity are not fully understood, and the efficacy of these mechanisms against antibiotic resistant bacteria has not been explored. Here, we show that MAIT cells mediate MR1-restricted antimicrobial activity against E. coli clinical strains in a manner dependent on the activity of cytolytic proteins, but independent of production of pro-inflammatory cytokines or induction of apoptosis in infected cells. The combined action of the pore-forming antimicrobial protein granulysin and the serine protease granzyme B released in response to TCR-mediated recognition of MR1-presented antigen is essential to mediate control against both cell-associated and free-living E. coli . Furthermore, MAIT cell-mediated bacterial control extend to multidrug-resistant E. coli primary clinical isolates additionally resistant to carbapenems, a class of last resort antibiotics. Notably, high levels of granulysin and granzyme B in the MAIT cell secretomes directly damage bacterial cells by increasing their permeability, rendering initially resistant E. coli susceptible to the bactericidal activity of carbapenems. These findings define the role of cytolytic effector proteins in MAIT cell-mediated antimicrobial activity, and indicate that granulysin and granzyme B synergize to restore carbapenem bactericidal activity and overcome carbapenem resistance in E. coli.