Nature关注俄罗斯的超级耐药菌

　　

生物通报道：俄罗斯是耐药结核杆菌的重灾区，现在科学家们发现，这些耐药菌中的新突变可以让它们在多重耐药的同时，保持很强的传染性。

近年来，抗生素滥用现象使耐药菌日渐增多，目前这已经成为了一个全球性的公共健康问题。现在，超级细菌变得更加厉害了。研究人员分析了1,000个结核杆菌分离株的基因组，发现俄罗斯结核杆菌携带的突变，不仅能帮助它们抵抗抗生素，还能使结核杆菌保持快速生长。这项研究是迄今为止针对一种细菌的，最大规模的全基因组研究。

上世纪九十年代苏联解体时其卫生系统发生了瘫痪，随后由结核杆菌引起的肺结核，在俄罗斯和其他前苏联国家爆发。当时一些患者没有接受有效的抗生素治疗，这无形中助长了致病菌的耐药能力。不过一月二十六日Nature Genetics杂志上发表的一项最新研究显示，体制问题并不是俄罗斯耐药菌盛行的唯一原因，生物学因素也起到了很大的作用。为此，Nature网站以新闻形式对这项研究进行了介绍。

研究人员对Samara地区肆虐的耐药TB进行了长期研究，在2,348名患者体内收集TB分离株，并对其中1000个菌株进行了全基因组测序。他们在其中鉴定了一些与抗生素抗性有关的新突变，并且发现了能提高耐药TB扩散能力的“代偿性突变”（'compensatory mutations）。

研究显示，近半数的TB分离株具有多重耐药性，也就是说它们不受两种常用一线抗生素的影响。其中16%的分离株还携带能抵抗二线药物的突变。这类感染的治疗成本更高，而无效的药物治疗会增强TB的传播能力。

“这无疑让人更加担忧，因为人们曾经认为解决了体制问题，就能够解决俄罗斯的耐药TB，”伦敦大学玛丽女王学院的Francis Drobniewski说，他是这项研究的领导者。“但我们发现这其实也是一个生物学问题。”

“尽管我们知道俄罗斯耐药TB的大致情况，这些新发现仍然令人震惊，”WHO的流行病学家Christopher Dye说。

抗生素旨在阻断细菌的基本功能，例如蛋白合成等。涉及这些功能的基因发生突变，就会使细菌产生耐药性，不过这样的突变通常也会令细菌分裂得更慢。但有研究显示，细菌能够通过代偿性突变重新获得快速分裂得能力。Drobniewski的研究团队在四百多个抵抗利福平的分离株中发现了这样的突变。

“最糟的情况是，生物发展出了抗性，而且还通过突变补偿了生长速度受到的影响，”哈佛医学院的流行病学家Megan Murray说。2013年她的研究团队就曾在TB基因组中发现过这样的情况。

Dye指出，尽管生物学因素是俄罗斯耐药性TB肆虐的主要原因，但公共卫生机构仍然可以对抗它。“我打赌，如果地方机构能够正确鉴定患者携带的菌株，并用最有效的药物加以治疗，就可以限制耐药菌得传播，”他说。“爱沙尼亚、香港和美国等地都能做到，俄罗斯也不会有什么不同。”

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Evolution and transmission of drug-resistant tuberculosis in a Russian population

The molecular mechanisms determining the transmissibility and prevalence of drug-resistant tuberculosis in a population were investigated through whole-genome sequencing of 1,000 prospectively obtained patient isolates from Russia. Two-thirds belonged to the Beijing lineage, which was dominated by two homogeneous clades. Multidrug-resistant (MDR) genotypes were found in 48% of isolates overall and in 87% of the major clades. The most common rpoB mutation was associated with fitness-compensatory mutations in rpoA or rpoC, and a new intragenic compensatory substitution was identified. The proportion of MDR cases with extensively drug-resistant (XDR) tuberculosis was 16% overall, with 65% of MDR isolates harboring eis mutations, selected by kanamycin therapy, which may drive the expansion of strains with enhanced virulence. The combination of drug resistance and compensatory mutations displayed by the major clades confers clinical resistance without compromising fitness and transmissibility, showing that, in addition to weaknesses in the tuberculosis control program, biological factors drive the persistence and spread of MDR and XDR tuberculosis in Russia and beyond.