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全球最大的肺炎致病细菌调查图谱

【字体: 时间:2019年06月12日 来源:生物通

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  肺炎是全世界范围内最常见的疾病,但是没人能说清楚感染肺炎后体内究竟有哪些致病细菌。

  

肺炎是全世界范围内最常见的疾病,但是没人能说清楚感染肺炎后体内究竟有哪些致病细菌。6月10日,来自美国埃默里大学威康桑格研究所和美国疾病控制预防中心的科学家与世界各地的许许多多合作者完成了全球最大的肺炎链球菌基因组调查,他们在50多个国家发现了621种菌株。

这项研究发表在《柳叶刀传染病》(The Lancet Infectious Diseases)杂志,作为同期发表在《EBioMedicine》期刊的姐妹论文,揭开了正在世界各地传播的肺炎链球菌菌株的真实面目,并解释了为什么疫苗控制不住肺炎球菌的肆虐。

肺炎(Pneumonia),一种肺部感染,每年造成数十万人死亡,是导致全球5岁以下儿童最大(没有之一)的单一致死传染病。肺炎链球菌是细菌性肺炎最常见的病因。健康人通常携带这些细菌而不会生病,但是对另一些成年人和幼儿来说也会导致致命的感染。

在过去十年里,世界上许多国家都引进了肺炎球菌联合疫苗(PCV)。这种靶向每种肺炎链球菌外壳的疫苗大大减少了儿童感染的数量。然而,尽管PCV对多达13种重要的肺炎球菌衣壳类型非常有效,但已知的肺炎球菌却有100多种,换句话说即便接种了疫苗,肺炎球菌肺炎的发生率仍然很高。

为了了解以及对抗这种感染,研究人员创建了对全世界的肺炎链球菌进行基因组监测的全球肺炎球菌测序项目(GPS)。与世界各地的合作伙伴合作,研究人员对来自51个国家的感染者的2万多份肺炎链球菌样本进行了DNA测序。

在PCV注射前后采集样本,比较DNA序列和健康数据,使我们可以确定细菌的变化是否会影响疫苗对肺炎球菌的保护效果,以及是否有新的菌株出现,从而影响疾病的严重性和治疗的方便性。

研究人员在全球范围内发现了621种不同基因型的菌株,每一种都与一种或多种衣壳类型有关。他们还发现,在接种PCV后,非疫苗型细菌的水平有所上升,这表明细菌对疫苗作出反应后进化了。

论文通讯作者、来自威康桑格研究所的Stephen Bentley教授说:“肺炎对全世界的健康是一个巨大的威胁。我们现在对造成细菌性肺炎的肺炎链球菌菌株有了一个空前的全局认识,并且看到了导致疫苗逃避的进化变化。这将为未来疫苗战略提供关键信息,并有助于挽救生命。”

来自威康桑格研究所、两篇论文的第一作者Rebecca Gladstone博士说:“我们的研究给出了世界上肺炎链球菌种群的第一张基因组图谱描述。这在以前是不可能的,因为以前只能研究个体人群的样本。现在,我们有了显示出每个国家存在哪些菌株的全球数据,并可以利用这些数据在全球范围内了解肺炎球菌感染。”

肺炎球菌也会在身体其他部位引起疾病,例如感染大脑或血液,引起脑膜炎或血液感染,这些会导致败血症。婴儿接种PCV疫苗也可以预防这些肺炎球菌感染。通过减少肺炎链球菌在儿童之间的传播,PCV可通过群体免疫减少成人感染数量。

美国疾病控制和预防中心链球菌实验室负责该项目的联合首席研究员Lesley McGee博士说:“了解世界各地肺炎链球菌的菌株,以及它们对PCV接种有何反应是至关重要的。这项基因组研究不仅让我们看到目前最重要的全球菌株图谱,而且还有助于我们理解它们的进化。这些信息将为开发预测工具以识别疫苗使用后可能出现的菌株打开大门。”

埃默里全球卫生研究所所长、该项目的首席研究员Robert Breiman教授补充道:“全球定位系统将焦点转向了一个新时代,在这个新时代中,基因组学和公共卫生的交叉使得优化预防策略的力量无与伦比。”

比尔和梅林达盖茨基金会肺炎小组主任Keith Klugman教授说:“我们必须继续为世界各地的儿童免疫,因为目前接种疫苗是降低肺炎风险的唯一最佳方法。然而,我们正在与细菌株的进化作斗争。这项研究表明,正在进行的全球基因组监测对于了解哪些菌株可能造成威胁、帮助重新配制下一代疫苗具有重要意义。”

广泛的抗流感和抗肺炎保护,一支疫苗即可实现!

原文检索:Pneumococcal Lineages Associated with Serotype Replacement and Antibiotic Resistance in Childhood Invasive Pneumococcal Disease in the Post-PCV13 Era: An international whole genome sequencing study. The Lancet Infectious Diseases. DOI: 10.1016/ S1473-3099(19)30297-X

International Genomic Definition of Pneumococcal Lineages to Contextualise Disease, Antibiotic Resistance and Vaccine Impact: A Whole Genome Bacterial Sequencing Study. EBioMedicine. DOI: 10.1016/j.ebiom.2019.04.021

(生物通:伍松)


 

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