独立起源与非平行选择特征：肝片吸虫对三氯苯达唑耐药机制新解

为解决肝片吸虫（Fasciola hepatica）对三氯苯达唑（TCBZ）耐药机制不明及缺乏有效监测手段的问题，研究人员对秘鲁库斯科地区的肝片吸虫进行基因组和转录组分析。结果发现耐药等位基因独立进化，还找到可区分敏感和耐药寄生虫的 SNP 标记，有助于开发监测工具。

　　肝片吸虫引发的肝片吸虫病，是世界卫生组织认定的被忽视的热带疾病，也是最常见的食源性寄生虫人畜共患病。在南美洲安第斯地区，儿童感染率高达 20 - 70%，给人类健康带来极大威胁。同时，该病给畜牧业造成巨大经济损失，在 18 个欧洲国家，每年估计损失达 6.35 亿欧元，严重影响了当地的经济发展和食品安全。

目前，治疗肝片吸虫病的药物有限，三氯苯达唑（TCBZ）是唯一对成虫和幼虫均有效的药物。然而，其耐药问题日益严重，在秘鲁库斯科地区，146 名慢性肝片吸虫病儿童经 TCBZ 首轮治疗后，仅 55% 达到寄生虫学治愈，部分儿童多次高剂量治疗仍未治愈。而且，肝片吸虫对 TCBZ 耐药的机制尚不明确，此前提出的 P - 糖蛋白（P - gp）药物外排泵活性增强、活性亚砜代谢物转化为活性较低的砜增加以及解毒酶谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）表达升高等机制，后续研究结果并不一致。在此背景下，华盛顿大学医学院、秘鲁卡耶塔诺?埃雷迪亚大学等机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Nature Communications》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先是寄生虫样本采集与基因组测序，从秘鲁库斯科地区屠宰场自然感染的牛肝脏中收集肝片吸虫，经体外药物敏感性试验分类后，提取 DNA 进行全基因组测序。其次是转录组分析，获取具有明确 TCBZ 敏感性表型的成虫，经药物处理后提取 RNA 进行测序与分析。最后通过设计包含特定 SNP 位点的扩增子面板，进行靶向测序，结合统计分析方法评估 SNP 标记对寄生虫 TCBZ 敏感性表型的预测能力。

研究结果如下：

• 肝片吸虫种群遗传结构分析：对 303 个肝片吸虫样本（91 个 TCBZ 敏感（TCBZ - S）和 194 个 TCBZ 耐药（TCBZ - R））进行全基因组测序，发现秘鲁库斯科地区的肝片吸虫种群在 TCBZ 敏感性表型上无显著遗传结构差异，且与英国、乌拉圭样本有明显遗传分化，该地区种群近交程度低于英国和乌拉圭，可能存在近期种群收缩。
• 候选耐药基因定位：通过全基因组固定指数（F_ST）分析，确定了 9 个位于 99.9 百分位以上的高分化基因组区域，包含 9 个蛋白编码基因，涉及 EGFR - PI₃K - mTOR - S6K 通路和微管功能相关基因，且这些候选基因位点与英国研究中发现的 TCBZ 耐药相关位点无重叠。
• 转录谱差异分析：转录组分析显示，未处理时，TCBZ - R 吸虫中 562 个基因上调，142 个基因下调，上调基因多与微管相关过程有关；TCBZ 处理后，TCBZ - S 吸虫有 190 个基因差异表达，而 TCBZ - R 吸虫无显著差异表达基因。
• SNP 标记预测耐药性：利用 Fisher 精确检验和聚类方法筛选出 300 个 SNP，基于其中 30 个最具信息性的 SNP 构建判别分析主成分（DAPC）模型，对独立样本集的预测准确率可达 75.5% 。

研究结论表明，TCBZ 耐药性在不同地理种群中独立起源，秘鲁和英国肝片吸虫种群的耐药相关基因位点不同，但 EGFR - PI₃K - mTOR 通路可能在两地种群耐药表型中均起作用。该研究为开发基于遗传学的 TCBZ 耐药监测工具奠定了基础，有助于深入探究 EGFR - PI₃K - mTOR - S6K 通路活性、微管稳定性与寄生虫存活之间的关系，为制定更有效的 TCBZ 管理策略提供科学依据，对防控肝片吸虫病具有重要意义。