金黄色葡萄球菌的遗传学见解

金黄色葡萄球菌是一种革兰氏阳性细菌，可引起多种临床疾病。这种病原体引起的感染在社区获得性和医院获得性环境中都很常见。如果细菌进入血液，导致败血症，感染可能会危及生命。现在，由彼得·多尔蒂感染与免疫研究所领导的研究人员分析了1300多种葡萄球菌菌株的基因图谱，揭示了这种细菌进入血液后如此危险的原因。

　　

金黄色葡萄球菌是一种革兰氏阳性细菌，引起多种临床疾病。这种病原体引起的感染在社区获得性和医院获得性环境中都很常见。如果细菌进入血液，导致败血症，感染可能会危及生命。现在，由彼得·多尔蒂感染与免疫研究所领导的研究人员分析了1300多种葡萄球菌菌株的基因图谱，揭示了这种细菌进入血液后如此危险的原因。

研究结果发表在《Cell Reports》的一篇题为“A statistical genomics framework to trace bacterial genomic predictors of clinical outcomes in Staphylococcus aureus bacteremia”的文章中。

研究人员写道:“严重细菌感染的结果是由宿主、病原体和治疗之间的相互作用决定的。虽然人类基因组学已经提供了影响金黄色葡萄球菌感染的宿主因素的见解，但对金黄色葡萄球菌的基因型和疾病严重程度知之甚少。基于细菌病理适应是关键结果驱动因素的假设，我们开发了一个全基因组关联研究(GWAS)框架，以确定金黄色葡萄球菌菌血症(1358例)中与治疗失败和死亡率相关的适应性突变。我们的研究强调了万古霉素选择突变和万古霉素最低抑制浓度(MIC)作为预测感染严重程度的关键解释变量的潜力。”

通过将这些数据与患者和抗生素信息相结合，研究人员发现，虽然患者因素在决定死亡风险方面至关重要，但特定基因与抗生素耐药性有关，以及细菌在血液中徘徊、逃避抗生素和免疫系统的能力。

“据我们所知，这是我们首次使用的方法之一，称为全基因组关联研究(GWAS)，已被应用于深入研究细菌基因组，宿主因子和抗生素在葡萄球菌败血症过程中的作用，”Doherty研究所的临床医生兼研究员，该论文的第一作者Stefano Giulieri博士说。

在GWAS中，科学家扫描大量细菌的基因组，寻找在具有某种特征(如抗生素耐药性)的菌株中更常见的微小变化(突变)。具有强大统计联系的突变是弄清楚细菌如何获得对患者预后重要的属性的宝贵线索。

“我们的研究揭示了对严重金黄色葡萄球菌感染背后复杂的遗传动力学的更深层次的理解。它强调了结合细菌全基因组测序、临床数据和复杂的统计基因组学来发现影响感染结果的临床相关细菌因素的潜力。通过揭示金黄色葡萄球菌对抗生素耐药性的基因，我们的GWAS为科学界指明了更明确的目标，以开发治疗金黄色葡萄球菌血流感染的有效解决方案，这些知识有可能塑造和增强我们应对这些持续性感染的能力。随着细菌基因组在临床常规中的应用越来越广泛，我们离定制治疗策略越来越近，在这种治疗策略中，治疗将根据感染菌株的独特基因组成进行定制，而不是以相同的方式治疗每个人。”