快报 | 基于世界卫生组织数据分析结核分枝杆菌分子药敏与表型药敏结果的差异性

作者：陈义旺，Takiff HE，高谦

第一作者及单位：陈义旺，国家传染病临床医学研究中心，复旦大学上海医学院基础医学院医学分子病毒学重点实验室

通信作者及单位：高谦，国家传染病临床研究中心/深圳第三人民医院，复旦大学上海医学院医学分子病毒学重点实验室/上海传染病与生物安全研究所

Phenotypic instability of Mycobacterium tuberculosis strains harbouring clinically prevalent drug-resistant mutations

Chen Y, Takiff HE, Gao Q.

Lancet Microbe, 2023 Jan 27:S2666-5247(23)00007-1.

doi: 10.1016/S2666-5247(23)00007-1.

PMID: 36716755.

研究目的

全基因组测序（WGS）因其检测速度快和范围广已成为耐药结核病分子诊断的重要工具。以往的研究表明，基于WGS的分子药物敏感性试验（简称“药敏试验”）与表型药敏试验结果并不总是一致，例如一些基因型耐药的菌株其表型药敏结果却显示敏感。由于缺乏高质量的表型药敏试验结果数据，这种差异通常被归咎于实验室技术错误而未被关注。本研究旨在基于世界卫生组织（WHO）发布的经过严格质量控制的结核分枝杆菌的WGS数据及其表型药敏结果，系统地刻画分子药敏结果与表型药敏结果的差异性。

研究方法

研究通过公共数据库下载2021年WHO耐药性相关结核分枝杆菌复合群突变目录中公布的通过严格质量控制的结核分枝杆菌的WGS数据及其表型药敏试验结果。根据已有的流程进行单核苷酸多态性（SNP）鉴定，并基于WHO报道的耐药相关基因位点分析菌株是否发生耐药突变。

研究结果

研究共纳入来自全球45个国家共计38 215株结核分枝杆菌的WGS和表型药敏试验数据。结果表明菌株的基因型药敏试验结果和表型药敏试验结果的不一致可分为基因型敏感但表型耐药和基因型耐药但表型敏感两大类。前者主要集中在抗结核新药上，如94%的德拉玛尼耐药和61%的利奈唑胺耐药菌株中不携带已知的耐药突变，这说明我们对于这些抗结核新药的大部分耐药突变的认识不足，需要进一步扩展已知的耐药突变库。而对于后一类型，即已知的耐药突变并不总是导致耐药，分析其在不同抗结核药物中的分布情况，发现这种耐药突变表型不稳定的现象在11种抗结核药物中均能被检测到；其中，该现象在莫西沙星基因型耐药菌株中的比例最高（36%），在异烟肼和利福平基因型耐药菌株中的比例最低（均为3%）。进一步分析耐药突变表型不稳定的现象在不同突变类型中的分布情况，发现每种药物的多种耐药突变均可检测出该现象，但主要集中在临床上的罕见耐药突变，如rpoB L430P。除莫西沙星（gyrA A90V，52%）和乙胺丁醇（embB M306I, 39%）外，大多数药物的临床常见耐药突变中，表型不稳定的现象发生率较低，如katG S315T和rpoB S450L（均为1%）。具体见图1。

图1  分子药敏试验结果和表型药敏试验结果的差异性。

A：基因型敏感但表型耐药的菌株在不同药物中的分布情况；B：基因型耐药但表型敏感的菌株在不同药物中的分布情况；C：基因型耐药但表型敏感的菌株在不同药物的不同耐药突变类型中的分布情况。INH：异烟肼；RIF：利福平；EMB：乙胺丁醇；PZA：吡嗪酰胺；STR：链霉素；MXF：莫西沙星；LFX：左氧氟沙星；AMK：阿米卡星；DLM：德拉马尼；LZD：利奈唑胺；ETH：乙流异烟胺

研究结论

结核分枝杆菌基因型耐药但表型敏感这一现象广泛存在于不同抗结核药物的不同耐药突变类型中。尽管耐药突变表型不稳定的现象在临床常见耐药突变中的发生率相对较低，但携带这些临床常见突变的菌株总体基数较大，该现象仍不容忽视。

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供稿：陈义旺

编辑：孟    莉

审校：高谦    范永德

发布日期：2023-02-15