研究人员分析了致命的抗药性病原体的基因组

细菌和真菌等微生物感染对可用的抗菌治疗无效，对全世界的公共卫生威胁构成了越来越危险的威胁。仅在美国，这种感染每年导致23,000人死亡。为了更好地理解抗药性背后的分子驱动因素，佐治亚州亚特兰大疾病控制和预防中心(CDC)的研究人员最近对美国一名患者培养的一种不寻常的细菌菌株进行了全基因组分析。他们的研究结果将于本周发表在美国微生物学会的开放获取期刊mBio上。

该菌株是肺炎克雷伯氏菌的一种分离物，是由内华达州一名患者的髋部感染培养而来的，该患者对抗生素治疗无效并于2016年死亡。该微生物是向CDC报告的首批肺炎克雷伯菌菌株之一。研究负责人CDC的生物信息学专家Tom de Man说，这种抗生素可以治疗所有26种抗生素。细菌和其他病原体在反复接触后会产生对药物的抵抗力，这意味着增加这些治疗的使用实际上可以使存活的菌株更强。

“适当剂量的合适药物，在适当的时间内服用，是挽救生​​命的，”疾病预防控制中心的分子流行病学家艾莉森哈尔平说，他的实验室完成了这项研究。“但过度使用会导致不利的事件，包括阻力的发展。”

De Man及其合作者发现了四种已知可赋予对β-内酰胺类抗性的基因，这是一种广谱抗生素，通常用于治疗革兰氏阳性和革兰氏阴性感染。例如，青霉素衍生的药物是β-内酰胺类。在染色体上发现了其中两个基因，这意味着它们属于微生物的遗传遗传物质。在质粒上发现了两个，它们是圆形的DNA，很容易从胚芽转移到胚芽，并且通常负责抗性。在分析中鉴定的其他基因与磷霉素，四环素和其他抗生素的抗性相关。

新研究中心的分离株属于一种遍布全球的菌株。该研究中鉴定的质粒也表明，这种微生物可能与其他国家(包括中国，尼泊尔，印度和肯尼亚)报道的抗性细菌有关，这些细菌可以让研究人员了解分离株可能来自何处。

de Man说，基因组分析将为公共卫生工作者提供更好的抗感染信息。了解哪些菌株具有哪些基因可以帮助指导可以在医院和保健中心使用的更精确测试的开发。“我们可以找到新的阻力机制，”他说。通过全基因组分析进行的测试可能有助于流行病学家在将耐药菌株传播给其他患者之前识别并控制其。虽然现在不可能，但未来基因组信息可能有助于指导治疗决策和策略。

“我们可能会从这些信息中了解哪些药物有效，哪些无效，”德曼说。

在过去两年中，疾病预防控制中心在美国各地建立了一个实验室网络，用于追踪耐药性病原体如肺炎克雷伯菌的出现和传播。Halpin表示，这些中心旨在快速识别危险的微生物，目的是尽快停止传播。然而，抗菌素耐药性的威胁并没有消失，对它的反应需要全球努力。

“细菌将继续发展，”哈尔平说。“我们不能阻止抵抗，因为它是生物学的一部分。但我们确实希望减缓它。”