在剛果民主共和國(guó)(DRC)，已鑒定出首個(gè)具有廣泛耐藥性的鼠傷寒沙門氏菌(XDR)菌株，該病原菌每年導(dǎo)致撒哈拉以南非洲地區(qū)數(shù)百萬(wàn)的血液感染。耐藥性已經(jīng)在連續(xù)組增加S.傷寒隨時(shí)間。這些新菌株對(duì)DRC中除一種常用藥物以外的所有藥物都有抗藥性，其中一個(gè)樣品顯示出對(duì)這種最終抗生素的敏感性降低。

該研究于2019年9月19日發(fā)表在《自然通訊》上，由安特衛(wèi)普熱帶醫(yī)學(xué)研究所(ITM)，剛果民主共和國(guó)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)研究所(INRB)，維康大學(xué)桑格研究所(University of Wellcome Sanger Institute)的研究人員進(jìn)行劍橋大學(xué)及其合作伙伴。調(diào)查結(jié)果表明，S.鼠傷寒沙門氏菌在撒哈拉以南非洲地區(qū)已經(jīng)發(fā)展在過(guò)去幾十年，并繼續(xù)這樣做。需要一種多方面的方法來(lái)跟蹤和控制XDR 沙門氏菌的傳播，包括進(jìn)一步的微生物學(xué)和基因組監(jiān)測(cè)。

大多數(shù)沙門氏菌感染會(huì)導(dǎo)致與食物中毒有關(guān)的癥狀。雖然不愉快，但癥狀在大多數(shù)情況下不會(huì)威脅生命。但在撒哈拉以南非洲，沙門氏菌如S.鼠傷寒沙門氏菌可引起血液，被稱為侵入非傷寒感染沙門氏菌(整數(shù))感染。

每年，INTS感染估計(jì)影響到340萬(wàn)人，并導(dǎo)致全球681316人死亡，其中大部分是由引起S.鼠傷寒沙門氏菌。在像剛果(金)這樣的地方，由于難以獲得醫(yī)療保健，基礎(chǔ)設(shè)施面臨挑戰(zhàn)以及免疫力減弱，iNTS感染的控制和治療變得復(fù)雜，尤其是五歲以下的兒童處于危險(xiǎn)之中。

已知的是，在撒哈拉以南非洲的整數(shù)感染是由一種類型的主導(dǎo)S.稱為ST313鼠傷寒沙門氏菌，其與抗生素抗性相關(guān)。兩組ST313(分別稱為I和II血統(tǒng))獨(dú)立分裂，然后擴(kuò)散到非洲大陸。隨著時(shí)間的流逝，抗生素耐藥性一直在增長(zhǎng)，現(xiàn)在世襲II現(xiàn)在是iNTS感染的主要原因。

現(xiàn)在，全球研究合作伙伴正在努力了解沙門氏菌 ST313 如何繼續(xù)發(fā)展和發(fā)展耐藥性。對(duì)收集到的來(lái)自剛果(金)人民醫(yī)院疑似血流感染的血液樣本的工作，從INRB和ITM研究人員觀察到的抗生素抗性水平從未見過(guò)S.鼠傷寒沙門氏菌引起血流感染，包括對(duì)抗生素阿奇霉素抗性-通常在儲(chǔ)備中持有的藥物證明其他人無(wú)效。

為了更好地理解這些發(fā)現(xiàn)，對(duì)這些菌株進(jìn)行了基因組測(cè)序和分析，包括在ITM和Wellcome Sanger研究所進(jìn)行的生物信息學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，以及在基因組病原體監(jiān)測(cè)中心(CGPS)進(jìn)行的機(jī)器學(xué)習(xí)分析。這些鼠傷寒沙門氏菌基因組的分析確定了一個(gè)新的亞組，從ST313分支出來(lái)，稱為譜系II.1。估計(jì)在2004年出現(xiàn)，這個(gè)新的研究小組表現(xiàn)出廣泛的耐藥性(XDR)。

熱帶醫(yī)學(xué)研究所的研究第一作者，惠康桑格研究所的客座科學(xué)家桑德拉·范·普伊維爾德博士說(shuō)：

所有促成“ XDR”的抗生素抗性基因都存在于同一質(zhì)粒中。這令人擔(dān)憂，因?yàn)橘|(zhì)粒是可轉(zhuǎn)移到其他細(xì)菌的可移動(dòng)遺傳元件。在積累更多的抗生素抗性的同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)新型鼠傷寒沙門氏菌系還顯示出進(jìn)一步的遺傳和行為變化，表明細(xì)菌正在朝著血液感染的方向不斷發(fā)展。”

研究人員還研究了路S.鼠傷寒沙門氏菌是適應(yīng)侵入性“生活方式”，從形式移開沙門氏菌引起對(duì)導(dǎo)致撒哈拉以南非洲的危險(xiǎn)侵入血流感染的各類腸胃疾病。除實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)外，還使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)樣品進(jìn)行了測(cè)試，該算法旨在查找沙門氏菌 DNA中的特征性模式，這些特征性模式表明可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的侵入性感染。

惠康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)基因組病原體監(jiān)測(cè)中心的生物信息學(xué)家妮可·惠勒(Nicole Wheeler)博士說(shuō)：

在實(shí)驗(yàn)室中，我們觀察到了另一類侵襲性沙門氏菌中新出現(xiàn)的鼠傷寒沙門氏菌的變化。作為生物信息學(xué)家，有趣的是我們能夠使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)掌握這些變化。人們希望，在不久的將來(lái)，我們將能夠部署機(jī)器學(xué)習(xí)在一個(gè)更具預(yù)測(cè)性的角色，以幫助控制細(xì)菌如耐藥菌株的出現(xiàn)和蔓延S.鼠傷寒沙門氏菌“。

INRB和ITM已經(jīng)在過(guò)去的十年里它一直是舉足輕重的在早期發(fā)現(xiàn)的XDR建立血液感染監(jiān)測(cè)S.鼠傷寒沙門氏菌。

剛果民主共和國(guó)國(guó)家資源局的Octavie Lunguya教授說(shuō)：

在進(jìn)行血液感染監(jiān)測(cè)活動(dòng)時(shí)，我們從剛果民主共和國(guó)各地醫(yī)院的患者中分離出鼠傷寒沙門氏菌?，F(xiàn)在至關(guān)重要的是，我們必須密切監(jiān)視細(xì)菌及其進(jìn)程。”

劍橋大學(xué)的Gordon Dougan教授說(shuō)：

像這樣的研究是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)槲覀兺ㄟ^(guò)應(yīng)用尖端技術(shù)的深入生物學(xué)研究，在全球醫(yī)院觀察到的最重要的健康問(wèn)題之間架起了橋梁。像這樣的合作是關(guān)鍵，并且在將來(lái)對(duì)獲得有關(guān)新興疾病的進(jìn)一步見解將很重要。