第一個(gè)廣泛耐藥(XDR)的鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella Typhimurium)菌株是剛果民主共和國(guó)(DRC)在撒哈拉以南非洲每年造成數(shù)百萬(wàn)血液感染的病原體。隨著時(shí)間的推移，連續(xù)的鼠傷寒沙門氏菌的耐藥性增加。這些新菌株對(duì)剛果民主共和國(guó)的一種常用藥物具有抗藥性，其中一種樣品對(duì)這種最終抗生素的敏感性降低。

這項(xiàng)研究于今天(2019年9月19日)在Nature Communications上發(fā)表，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)家研究所(INRB)，威康桑格研究所，大學(xué)的研究人員進(jìn)行。劍橋大學(xué)及其合作者。研究結(jié)果表明，在過(guò)去的幾十年里，鼠傷寒沙門氏菌在撒哈拉以南非洲已經(jīng)發(fā)展，并且仍在繼續(xù)發(fā)展。需要采用多方面的方法來(lái)追蹤和控制XDR 沙門氏菌的傳播，包括進(jìn)一步的微生物和基因組監(jiān)測(cè)。

大多數(shù)沙門氏菌感染導(dǎo)致與食物中毒相關(guān)的癥狀。雖然令人不快，但在絕大多數(shù)病例中癥狀不會(huì)危及生命。但在撒哈拉以南非洲，沙門氏菌如鼠傷寒沙門氏菌可引起血液感染，稱為侵入性非傷寒沙門氏菌(iNTS)感染。

每年，iNTS感染估計(jì)影響340萬(wàn)人，導(dǎo)致全球681,316人死亡，其中大部分是由鼠傷寒沙門氏菌引起的。在剛果民主共和國(guó)等地區(qū)對(duì)iNTS感染的控制和治療由于獲得醫(yī)療保健，基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)和免疫力下降而變得復(fù)雜，五歲以下的兒童尤其處于危險(xiǎn)之中。

眾所周知，撒哈拉以南非洲的iNTS感染主要是一種名為ST313的鼠傷寒沙門氏菌，它與抗生素耐藥性有關(guān)。兩組ST313(命名為血統(tǒng)I和II)獨(dú)立分裂，隨后分布在非洲大陸。隨著時(shí)間的推移，抗生素耐藥性一直在增長(zhǎng)，血管II現(xiàn)在是iNTS感染的主要原因。

現(xiàn)在，全球研究伙伴關(guān)系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。INRB和ITM的研究人員在剛果民主共和國(guó)醫(yī)院收集的疑似血液感染人群的血液樣本中觀察到鼠傷寒沙門氏菌引起血液感染前所未見(jiàn)的抗生素耐藥水平，包括抗生素阿奇霉素 - 一種通常保留的抗生素藥物案例其他證明無(wú)效。

為了更好地理解這些發(fā)現(xiàn)，這些菌株進(jìn)行了基因組測(cè)序和分析，包括ITM和Wellcome Sanger研究所的生物信息學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，以及基因組病原體監(jiān)測(cè)中心(CGPS)的機(jī)器學(xué)習(xí)分析。對(duì)這些鼠傷寒沙門氏菌基因組的分析鑒定了一個(gè)新的亞組，該亞組從ST313分支，命名為譜系II.1。據(jù)估計(jì)，這一新組織于2004年出現(xiàn)，具有廣泛的耐藥性(XDR)。

Sandcome Van Puyvelde博士是Wellcome Sanger研究所熱帶醫(yī)學(xué)研究所和訪問(wèn)科學(xué)家研究的第一作者，他說(shuō)：“所有抗生素抗性基因都有助于”XDR“存在于同一質(zhì)粒上。這是令人擔(dān)憂的，因?yàn)橘|(zhì)粒是一種可以轉(zhuǎn)移到其他細(xì)菌的移動(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)新的鼠傷寒沙門氏菌系也顯示出進(jìn)一步的遺傳和行為變化，這表明細(xì)菌不斷向血流感染進(jìn)化。“

研究人員還研究了鼠傷寒沙門氏菌適應(yīng)侵入性“生活方式”的方式，從導(dǎo)致胃腸道疾病的沙門氏菌形式轉(zhuǎn)向?qū)е氯龉阅戏侵薜貐^(qū)危險(xiǎn)的侵入性血液感染的類型。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)樣本進(jìn)行測(cè)試，該算法旨在尋找沙門氏菌 DNA中的特征模式，以指示可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的侵入性感染。

位于Wellcome Sanger研究所的基因組病原體監(jiān)測(cè)中心的生物信息學(xué)家Nicole Wheeler博士說(shuō)：“在實(shí)驗(yàn)室中，我們觀察到我們?cè)谄渌秩胄陨抽T氏菌中發(fā)現(xiàn)的這一新的鼠傷寒沙門氏菌的變化。作為生物信息學(xué)家，有趣的是我們已經(jīng)能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)獲取這些變化。希望在不久的將來(lái)，我們將能夠以更具預(yù)測(cè)性的角色部署機(jī)器學(xué)習(xí)，以幫助控制出現(xiàn)和傳播的抗藥性細(xì)菌如菌株鼠傷寒沙門氏菌 “。

INRB和ITM在過(guò)去十年中已經(jīng)建立了血流感染監(jiān)測(cè)，這在早期檢測(cè)XDR 鼠傷寒沙門氏菌中起關(guān)鍵作用。

剛果民主共和國(guó)INRB的Octavie Lunguya教授說(shuō)：“ 在我們的血液感染監(jiān)測(cè)活動(dòng)期間，我們從剛果民主共和國(guó)醫(yī)院的患者中分離出鼠傷寒沙門氏菌?，F(xiàn)在，我們必須密切監(jiān)測(cè)細(xì)菌及其進(jìn)展。”

來(lái)自劍橋大學(xué)的Gordon Dougan教授說(shuō)：“這樣的研究是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)槲覀冋谕ㄟ^(guò)深入的生物學(xué)研究在世界各地醫(yī)院觀察到的最重要的健康問(wèn)題之間架起橋梁，我們應(yīng)用尖端技術(shù)。像這樣的合作是關(guān)鍵，將來(lái)對(duì)于了解新出現(xiàn)的疾病將是非常重要的。“