使用全基因组测序来早期识别和遏制AMR病原体

2019年10月28日-今天在PNAS(美国国家科学院院刊)上发表的一项研究检查了夸祖鲁州广泛耐药结核病(XDR-TB)流行株LAM4 / KZN-的进化和流行病学历史-南非纳塔尔(Natal)。该菌株首次报道于2005年在夸祖鲁-纳塔尔省的图格拉渡轮(Tugela Ferry)爆发，该地区与主要感染HIV的人群中90%的死亡率有关，此后已在全省广泛传播。一项新研究确定了促进该XDR-TB菌株成功的关键宿主，病原体和环境因素，以及可以为早期识别和遏制未来流行病采取的步骤。

由哥伦比亚大学领导的这项研究由来自南非，美国和挪威的多机构研究人员组成，他们使用基因组，空间和蛋白质模型来回答这种菌株何时何地出现以及如何以及为何如此广泛传播。该研究利用了由埃默里大学，夸祖鲁-纳塔尔大学和美国疾病控制与预防中心领导的前瞻性XDR-TB传播研究(TRAX)在2011-2014年收集的数据和TB菌株。

研究人员将该菌株的地理起源定位在与莫桑比克和eSwatini接壤的一个农村地区，耐药结核病的高发病率距报道第一次爆发LAM4 / KZN的地方有400公里。结果还表明，该病毒株在1990年代初出现，在发生明显的扩展之前与主要的HIV流行同时出现，获得了关键的有利突变。此外，研究表明，这种菌株的快速和广泛传播具有周期性的城乡迁移。

哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院流行病学助理教授，首席研究员Barun Mathema博士说：“我们的结果表明，这种XDR-TB菌株是在被公共卫生活动确认之前大约12年出现的。”“我们的研究强调，必须结合多种环境因素和特定于病原体的因素，才能使这些病原体持续传播并分散到地理上分离的种群中。这些过程发生在所谓的'预检测'阶段，即病原体发生之前的几年。首先被公认为是对公共健康的威胁。”

第一作者泰勒·布朗博士说：“从我们的发现中，我们了解了艾滋病毒并发感染，耐药结核病高发病率，人类迁徙以及适应性进化在这种关键公共卫生威胁的出现和扩散中的重要性。” ，麻省总医院传染病科研究员。

Mathema观察到：“将全基因组测序常规整合到公共卫生监测中可以解决任何知识空白，并使我们能够更好地了解检测前期，并为早期识别和本地遏制AMR病原体提供策略。”“由于病原体测序成本的迅速下降而实现的监视，可以为公共卫生从业人员提供强有力的策略。”