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      全基因組測(cè)序用于追蹤感染的傳播途徑
      
			
      
				2018-12-23 10:50:34
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      人類基因組的測(cè)序有望徹底改變臨床醫(yī)學(xué)，我們8月的基因組推進(jìn)是朝著實(shí)現(xiàn)這一承諾的方向邁出的又一步。6月，我們報(bào)道了人類微生物組計(jì)劃的出版物，該項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)與人類和諧相處的有益微生物。然而，醫(yī)院中出現(xiàn)并威脅患者的微生物不容忽視。
      

      全基因組測(cè)序用于追蹤感染的傳播途徑
      

      今天，入住急癥護(hù)理醫(yī)院的患者中有5%至10%患有感染。我們對(duì)它們?nèi)绾蝹鞑サ睦斫庀拗屏祟A(yù)防這些感染的能力。傳統(tǒng)上，跟蹤感染途徑依賴于對(duì)患者記錄的人工檢查，該過(guò)程不能提供所提出的傳播途徑的確切證據(jù)。使用全細(xì)菌基因組測(cè)序來(lái)追蹤醫(yī)院獲得性感染的傳播是本月的基因組推進(jìn)，這是醫(yī)院流行病學(xué)的一個(gè)潛在重要突破。
      

      當(dāng)一簇抗生素耐藥的肺炎克雷伯菌在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院臨床中心的國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)檢測(cè)到感染，醫(yī)生質(zhì)疑第一例診斷患者與其他病例之間是否存在聯(lián)系。畢竟，最初患者的出院與隨后的疾病檢測(cè)之間存在三個(gè)星期的差距。Evan Snitkin博士是國(guó)家人類基因組研究所Julie Segre博士實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，他開(kāi)始揭示這種感染的傳播途徑，并特別發(fā)現(xiàn)是否第一名患者與感染集群有關(guān)。目前的診斷工具未能提供所需的分辨率，因此Snitkin博士對(duì)細(xì)菌樣本進(jìn)行了全基因組測(cè)序。
      

      取自患者2,3和5的細(xì)菌樣品共享三種單核苷酸變體(SNV)，其是第一患者喉部樣品中存在的細(xì)菌的特征。當(dāng)患者1和3在ICU中重疊時(shí)，可能傳播感染。另外13名患者，感染鏈頭部的患者4，顯示出三個(gè)SNV，這些SNV是指數(shù)患者肺液和腹股溝中存在的細(xì)菌的標(biāo)志。由于患者1和4在醫(yī)院中沒(méi)有重疊，因此該病例表明可能有未被發(fā)現(xiàn)的患者無(wú)癥狀定植并充當(dāng)傳播媒介。這種對(duì)醫(yī)院感染如何傳播的詳細(xì)了解是以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
      

      美國(guó)醫(yī)院中存在的大多數(shù)肺炎克雷伯菌密切相關(guān)。因此，目前大多數(shù)感染監(jiān)測(cè)技術(shù)都無(wú)法提供必要的分辨率來(lái)識(shí)別醫(yī)院中肺炎克雷伯氏菌菌株的大圖關(guān)系，更不用說(shuō)醫(yī)院內(nèi)菌株的精細(xì)關(guān)系。但由于全基因組測(cè)序能夠確定細(xì)菌之間存在的任何基因組變異，因此能夠提供追蹤醫(yī)院內(nèi)感染傳播所需的分辨率。
      

      此外，科學(xué)家還確定了關(guān)于耐藥性演變的關(guān)鍵見(jiàn)解。的肺炎克雷伯菌由第一位患者介紹的對(duì)許多抗生素有抗藥性。此外，在整個(gè)疫情發(fā)生過(guò)程中，觀察到一些細(xì)菌分離株對(duì)所有目前已知的抗生素產(chǎn)生抗藥性，對(duì)某些患者沒(méi)有留下有效的治療選擇。最后一種抗生素對(duì)多粘菌素E的抗性似乎在所有三個(gè)患者群中獨(dú)立進(jìn)化。在兩種不同的情況下，發(fā)現(xiàn)賦予多粘菌素E抗性的突變改變了與膜功能相關(guān)的蛋白質(zhì)，可能允許細(xì)菌預(yù)防或減少進(jìn)入細(xì)胞的藥物量。這一發(fā)現(xiàn)證明了基因組測(cè)序的潛力，可以闡明抗性的進(jìn)化和治療方案的更有效定制。
      

      由于抗生素耐藥性的增加，醫(yī)院獲得性感染已成為一個(gè)日益緊迫的問(wèn)題。快速下降的成本和增加的基因組測(cè)序速度可能有助于臨床流行病學(xué)家加強(qiáng)他們的工具包。實(shí)時(shí)，全細(xì)菌基因組測(cè)序?qū)⒃试S調(diào)查以前所未有的方式解決感染傳播的方式。根據(jù)Snitkin博士的說(shuō)法，“對(duì)于高抗性病原體，如克雷伯氏菌，治療方案正在迅速減少，應(yīng)用新技術(shù)來(lái)了解如何最好地預(yù)防感染，是至關(guān)重要的。” 這項(xiàng)研究表明基因組測(cè)序如何能夠?yàn)獒t(yī)院實(shí)踐提供可行的見(jiàn)解。
      
			

			
        
      
			
      
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