两篇PLoS Biol论文确定了结核分枝杆菌的新型抗生素耐药基因

对来自23个国家的1万多种不同的结核分枝杆菌分离株进行的大规模分析揭示了与这种病原菌对13种一线和二线新的和重新利用的抗生素产生耐药性有关的新基因。这项研究是由结核病综合耐药性预测：国际联盟（Comprehensive Resistance Prediction for Tuberculosis: an International Consortium, CRyPTIC）进行的，在于2022年8月9日发表在PLoS Biology期刊上的两篇新论文中进行了描述。这两篇论文的标题分别为“A data compendium associating the genomes of 12,289 Mycobacterium tuberculosis isolates with quantitative resistance phenotypes to 13 antibiotics”和“Genome-wide association studies of global Mycobacterium tuberculosis resistance to 13 antimicrobials in 10,228 genomes identify new resistance mechanisms”。

结核病（TB）是一种可治愈和可预防的疾病；85%的患者可以通过为期六个月的药物治疗获得成功。尽管如此，在最近许多年里，结核病造成的死亡人数超过了其他传染病，而且耐药结核病是一个持续的威胁。更好地了解赋予抗生素耐药性的结核分枝杆菌变体，对于更好地监测耐药菌株以及开发新药物都很重要。

在第一篇新论文中，研究人员概述了他们如何将世界各地的CRyPTIC伙伴实验室处理的12289种结核分枝杆菌分离株汇编成一个可公开获取的数据。每种分离株都被测序，然后在一个高通量网格上用不同浓度的13种抗菌剂进行测试。在列入的结核分枝杆菌分离株中，有6814种分离株对至少一种药物产生了耐药性，包括4685种分离株对多种药物或对一线治疗药物利福平（rifampicin）产生耐药性。

在第二篇论文中，该联盟介绍了他们利用10228种结核分枝杆菌分离株的数据进行的全基因组关联研究（GWAS）的结果。对于所有13种药物，他们发现了与最小抑菌浓度-----一种抗生素阻止结核分枝杆菌生长的最低浓度---显著增加有关的未编入目录的变体。分析这一浓度，而不是简单地分析耐药性或不耐药性的结果，可以识别出只对抗生素反应造成细微变化的变体，这些变化可能通过增加药物剂量来克服。他们选择了20个最重要的赋予对每种药物耐药性的基因，并更深入地描述了这些特定基因的影响大小和变化。

这些作者指出，“我们的研究表明，全球合作有能力大幅提高我们对与结核分枝杆菌耐药性有关的遗传变异的认识。”

这两篇论文不仅揭示了可以进一步了解结核分枝杆菌耐药性状况的特定基因，而且还为未来的病原体研究提供了一个框架。

这些作者说，“该研究不是为测量流行率或估计耐药性预测工具的‘真实世界’错误率而设计的；而是作为一种资源，通过丰富[全基因组测序]耐药性预测的突变目录，提高我们对耐药性遗传机制的理解，以及确定重要的诊断差距和耐药性模式，来加快抗菌剂耐药性诊断的开发。这项研究的数据是完全开源的，希望它能在未来几年促进和激发未来的研究。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Derrick W. Crook et al. A data compendium associating the genomes of 12,289 Mycobacterium tuberculosis isolates with quantitative resistance phenotypes to 13 antibiotics. PLoS Biology, 2022, doi:10.1371/journal.pbio.3001721.

Derrick W. Crook et al. Genome-wide association studies of global Mycobacterium tuberculosis resistance to 13 antimicrobials in 10,228 genomes identify new resistance mechanisms. PLoS Biology, 2022, doi:10.1371/journal.pbio.3001755.