《结核分枝杆菌对低水平利福平耐药性和rpoB突变:纽约地区全基因组测序和药敏试验数据分析》

  • 来源专题:结核病防治
  • 编译者: 蒋君
  • 发布时间:2021-04-12
  • 快速、可靠地检测利福平(RIF)耐药性对耐药性和耐多药性(MDR)结核病的诊断和治疗至关重要。不一致的RIF表型/基因型易感性结果仍然是一个挑战,因为rpoB突变的存在并不能带来高水平的RIF耐药性,如Ser450Leu等突变株所显示的那样。与完全敏感菌株相比,这些菌株被称为低水平RIF耐药菌株,表现出较高的RIF MICs,但通过分枝杆菌生长指示管(MGIT)检测仍表现出表型敏感性,并与患者预后不良相关。研究人员通过全基因组测序(WGS)在一组1779株前瞻性试验菌株中评估RIF耐药性预测,包括rpoB基因突变的流行率和表型,作为2.5年内常规临床试验的一部分。在此期间,发现139株菌株具有非同义rpoB突变,其中53株与RIF耐药相关,包括低水平和高水平耐药。43株(81.1%)菌株对RIF(MGIT为1.0μg/ml)产生了耐药性。其余10株(18.9%)对MGIT敏感,但通过MIC检测证实为低水平RIF耐药性。完整的rpoB基因测序克服了临界浓度分型、探针分型和部分基因测序方法的局限性。通用的临床WGS与同时的表型测试提供了对rpoB患病率和类型更完整的了解 突变及其与纽约RIF耐药性的关系。同时进行表型检测的通用临床WGS提供了对纽约rpoB突变的流行率和类型及其与RIF耐药性的关联的更全面的了解。

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  • 《我国结核分枝杆菌gyrA不同突变类型对氟喹诺酮类药物耐药水平的相关性研究》

    • 来源专题:结核病防治
    • 编译者:李阳
    • 发布时间:2016-11-03
    • 氟喹诺酮类药物是二线抗结核药物的重要组成部分,在体内具有较好的早期灭菌效果,被推荐为备选药物以缩短结核病患者的化疗时间。有研究表明,氟喹诺酮类药物的主要耐药机制为gyrA基因突变,然而现阶段有关其最低抑菌浓度(MIC)与gyrA不同突变位点之间关系的报道较少。基于此,来自北京市昌平区结核病防治所和中国CDC结核病预防控制中心的研究人员以通过2007年全国结核病耐药性基线调查收集的138株氧氟沙星耐药型结核菌株为分析对象,揭示了gyrA在我国耐氟喹诺酮类药物结核菌株中的突变特征以及不同突变类型与不同氟喹诺酮类药物MIC之间的关系,其相关成果发表于《中国防痨杂志》2016年第38卷第9期。 研究首先对选取的138例结核菌株的氟喹诺酮类药物耐药相关基因(gyrA)进行测序,用于分析耐药相关基因突变的特征;接着采用微孔板稀释法检测这些菌株对氧氟沙星、左氧氟沙星和莫西沙星的MIC,用于统计不同突变类型菌株对氟喹诺酮类药物耐药率的差别,并对相关数据进行统计学处理,其中同种突变类型对不同氟喹诺酮类药物耐药率的比较采用Fisher确切概率法进行检验,以P<0.05为差异有统计学意义。 结果显示: 1. 138例菌株中有90株(65.2%)检测到耐氟喹诺酮类药物相关基因gyrA发生突变,其中最常见的突变发生在第94位点(34.8%,48/138),导致第94位的天冬氨酸突变为甘氨酸(12.3%,17/138)、丙氨酸(8.7%,12/138)、天冬酰胺(7.2%,10/138)、酪氨酸(3.6%,5/138)、组氨酸(2.2 %,3/138)或者半胱氨酸(0.7%,1/138);第90位点氨基酸突变是第二常见的突变类型(23.2%,32/138),其突变类型均为丙氨酸突变为缬氨酸。此外,还有5株突变发生在第91位点、3株在第89位点及2株在第88位点; 2. 在gyrA基因第88、89和91位点突变的菌株(分别为2株、3株和5株)中,除2株91位点突变菌株对莫西沙星表现为高水平耐药之外,其余均表现为对3种氟喹诺酮类药物低水平耐药;第94位点突变类型较多,且呈现出对氧氟沙星不同的耐药特征,其中第94位点天冬氨酸突变为天冬酰胺、甘氨酸及组氨酸引起氧氟沙星高水平耐药的比例较高,分别为8/10、13/17和2/3,而突变为丙氨酸和酪氨酸时,结核杆菌通常表现为氧氟沙星低水平耐药,比例分别为11/12、3/5; 3. 第90位点丙氨酸突变为缬氨酸、第94位点天冬氨酸突变为天冬酰胺和甘氨酸对左氧氟沙星高水平耐药的比率分别为1/32、3/10和 1/17;第94位点天冬氨酸突变为半胱氨酸表现出对左氧氟沙星高水平耐药; 4. 第88位点、第89位点、第90位点和第91位点基因突变通常与低水平莫西沙星耐药相关,其低水平耐药菌株比例分别为2/2、3/3、25/32和3/5;第94位点由天冬氨酸突变为组氨酸、天冬酰胺、甘氨酸和半胱氨酸引起莫西沙星高水平耐药,比例分别为3/3、10/10、12/17、1/1,而突变为酪氨酸和丙氨酸时,共计58.8%(10/17)的菌株表现为莫西沙星低水平耐药。 此次研究仅通过gyrA基因测序来分析其不同突变类型与耐药的相关性,未考虑其它机制在氟喹诺酮类药物中的联合作用,而全基因组测序技术可以为全面理解结核杆菌耐药机制提供重要工具,因此后续将开展更为深入的研究,旨在为全面理解靶基因突变、药物外排泵及细胞壁通透性等机制在氟喹诺酮类药物耐药中的作用提供重要依据。
  • 《应用PCR-反向点杂交技术快速检测结核分枝杆菌耐药突变基因》

    • 来源专题:结核病防治
    • 编译者:李阳
    • 发布时间:2016-10-18
    • PCR-反向点杂交技术是一种将PCR技术的高敏感度、反向斑点杂交技术的高特异性和膜芯片技术的高通量3种优势有效结合起来的快速基因诊断手段,可同时检测4种一线抗结核药物5个常见耐药相关基因上13个位点的突变,简便快速,且可直接采用痰标本进行检测,8小时即可得出结果。基于此,来自江西省胸科医院的研究人员以该院肺结核住院患者痰标本为分析样本,借助PCR-反向点杂交技术对一线抗结核药物(异烟肼、利福平、链霉素及乙胺丁醇)5个常见耐药突变基因上的13个位点进行了检测,用于了解基因突变发生频率及分布特点,并以药敏试验为金标准进行比较,分析其敏感度、特异度、符合率、阳性预测值及阴性预测值等指标,旨在评价其在结核分枝杆菌快速耐药检测中的应用价值,其相关成果发表于《中国防痨杂志》2016年第38卷第8期。 研究共纳入经病原学或病理学证实或符合菌阴肺结核诊断标准的1071例肺结核住院患者(男723例、女348例),且均送检了痰液标本。采用PCR-反向点杂交技术对上述痰标本进行异烟肼(H)、利福平(R)、链霉素(S)及乙胺丁醇(E)耐药基因检测,并以基于痰培养(改良罗氏培养)阳性标本的比例法药敏试验检测结果为金标准来验证基因检测结果的可靠性,进而评价其检测效能。 PCR-反向点杂交检测结果显示,596例结核杆菌阳性(阳性率为55.65%),其中218例(36.58%)检出H、R、S、E耐药基因突变,分布于所测13个位点。此外,根据药物突变位点检出例次占该药物基因突变总检出例次的构成比,发现H、R、S、E最常见突变位点分别位于KatG的315M(82.53%,137/166)、rpoB的S531L(69.50%,98/141)、rpsl的43M(78.65%,70/89)以及embB的306M2(55.13%,43/78)和306M1(39.74%,31/78)。 此外,433例患者标本同时行结核杆菌培养,发现157例培养及PCR-反向点杂交检测均为阳性,其中药敏试验结果显示耐药者74例,H、R、S、E分别耐药45、59、37及19例。以培养及药敏试验结果为金标准,PCR-反向点杂交法对H、R、S、E的耐药检测经Kappa检验具有较好一致性(Kappa值分别为0.77、0.73、0.66、0.49),其中反向点杂交法的敏感度分别为88.89%(40/45)、79.66%(47/59)、67.57%(25/37)、63.16%(12/19);特异度分别为91.07%(102/112)、91.84%(90/98)、95.00%(114/120)、91.30%(126/138)。 综上所述,PCR-反向点杂交技术用于结核杆菌耐药基因检测具有快速、可靠的优点,对早期临床用药具有指导作用,但限于检测基因的不足,使得诊断敏感度不够高,因而后续还需纳入更多突变基因来开展相关的试验研究。