《北京谱系结核分枝杆菌的历史演变及全球蔓延状况》

  • 来源专题:结核病防治
  • 编译者: 李阳
  • 发布时间:2015-04-01
  • 北京谱系结核分枝杆菌分布在全球各地,且与多重耐药结核并(MDR)在欧亚大陆的大规模扩散息息相关。为了能够重建这一谱系的生物地理结构和历史演变情况,一个包括中国学者首都医科大学北京儿童医院焦伟伟在内的跨国团队收集了来自99个国家的4,987株北京系结核杆菌样本,并对其中有代表性的110个菌株进行了全基因组测序,对其它样本进行了部分测序,随后根据这些数据来追溯这种致病菌的发展史,旨在展示源自中国的一种结核杆菌如何成为广泛抵抗抗生素的全球性杀手,其相关成果发表在Nat Genet杂志2015年47卷第3期上。

    北京系结核杆菌是二十世纪九十年代中期在大北京地区鉴定的,现已成为世界上对公共健康威胁最大的结核分枝杆菌,不仅扩散到了全世界,而且对多种抗生素产生了抵抗。

    该研究显示,北京系结核杆菌大约在六千六百年前起源于中国,与长江流域的水稻种植时间相符。这种致病菌通过连接中国和中东的丝绸之路走出了东亚,并随着汉族人的迁移扩散至太平洋岛屿和中亚地区。

    研究团队通过在基因组序列的基础上建立模型来研究该细菌群体在历史上的动态,发现细菌数量(感染人数)在十九世纪早期出现了激增,可能是由于工业革命时期的城市人口膨胀;二十世纪早期,这种致病菌再次繁盛起来,可能与第一次世界大战后的进一步城市化有关。此外,这段时期的流感盛行也为北京系结核分枝杆菌提供了助力,因为流感会让人更容易患TB;二十世纪六十年代抗生素的大量使用大大减少了北京系结核分枝杆菌的数量。然而这种情况在八十年代和九十年代发生了反弹(这两个时间段与HIV/AIDS出现和苏联解体吻合)。苏联卫生系统的崩溃被广泛认为是多重耐药TB出现的一大因素。

    此外,研究人员指出,北京系结核分枝杆菌自出现以来,其感染力越来越强,完胜了其它结核分枝杆菌。他们还鉴定了与抗生素抗性、代谢和逃避免疫应答有关的突变,试图理解北京系结核分枝杆菌如此成功的原因。

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    • 编译者:李阳
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    • 来源专题:结核病防治
    • 编译者:李阳
    • 发布时间:2016-05-04
    • 分子流行病学研究证实,受环境和宿主双重因素的影响,全球不同区域流行的主要结核杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb))菌株基因型并不相同。在已发现的各种基因型中,北京基因型在全球传播的速度最快,分布也最为广泛。在我国不同地区北京基因型菌株占临床分离菌株的50%-90%。北京基因型Mtb菌株最显著的特点为基因组中差异区域RD207片段及RD105片段的缺失,且在进化过程中还会出现RDl81、RDl42和RDl50等片段的缺失。此外,IS6110插入序列的转位是北京基因型菌株的另一种进化机制。基于此,来自天津市疾病预防控制中心的研究人员通过分析Mtb北京基因型基因组NTF(noise transfer function)区插入序列IS6110,旨在揭示北京基因型在进化过程中所形成的古代株和现代株Mtb2个亚型在天津市人群中的流行情况及其与耐药表型之间的关系,其相关成果发表于《中国防痨杂志》2015年第37卷第9期。 研究人员以天津市结核病参比实验室于2012年1月至2014年2月收集的从天津市结核病患者痰标本中分离培养的816例Mtb临床分离株为分析样本,采用PCR试验分析菌株基因组中差异区域(Region of difference,RD)RD207和RD105片段是否有缺失,以鉴定是否为北京基因型;通过检测北京基因型菌株基因组NTF区中IS6110插入序列的数目,了解北京基因型菌株中古代株和现代株所占的比例,并进一步分析这两种亚型与菌株耐药表型之间的关系。其中计数资料采用卡方检验进行分析,并以P<0.05为差异有统计学意义。 研究发现,在所分析的816例临床分离株中,764株(93.63%)为北京基因型菌株,其中110株(14.40%)为古代株,654株(85.60%)为现代株,现代株中仅有1株为北京基因型W株;药敏试验显示在古代株和现代株中,异烟肼耐药菌株分别占26.36%(29/110)和10.70%(70/654)(x2=20.47,P<0.01),利福平耐药菌株分别占14.55%(16/110)和6.57%(43/654)(x2=8.40,P<0.01),乙胺丁醇耐药菌株分别占8.18%(9/110)和3.21%(21/654)(x2=6.17,P<0.05)。此外,MDR-TB患者中古代株和现代株分别占13.64%(15/110)和4.74%(31/654)(x2=13.17,P<0.01)。 综上所述,作为北京基因型Mtb的高流行地区,天津以现代株的流行为主,但现代株的一个重要分支—W型菌株并不是主要的流行株;北京基因型Mtb古代菌株与耐利福平、异烟肼等多种抗结核药物具有显著的相关性,且在耐多药菌株中古代菌株比例要显著高于现代菌株,表明古代株与耐药结核病的关系更为密切,进而提示在天津市对抗结核药物产生耐药并不是导致北京基因型在人群中广泛传播的主要原因。