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2019-05-24浏览量:1102

『锐帮读』全基因组测序研究艰难梭菌的传播模式

导读

艰难梭菌(Clostridium difficile)是引起医疗相关腹泻的主要原因,也是住院患者发病和死亡的主要原因,有症状感染者和无症状定植者都会将孢子脱落到环境中。当前感染控制的方法主要集中在检测和隔离有症状的患者,但是最近一则通过全基因组测序的研究发现,大部分新感染艰难梭菌的患者不能解释是从有症状的感染者传染而来的,这引起了对无症状定植者在艰难梭杆菌传播中所起作用的关注。

脉冲电场凝胶电泳(PFGE)、PCR核糖体定型、多位点序列分型(MLST)等都可以对艰难梭杆菌的传播进行鉴定。全基因组测序(WGS)作为一种具有高分辨能力的方法,正日益受到人们的青睐,本研究通过WGS阐明艰难梭杆菌定植患者在菌传播过程中的作用。

文献ID

题目: Clostridium difficile: Investigating Transmission Patterns Between Infected and Colonized Patients Using Whole Genome Sequencing

译名: 艰难梭菌:通过全基因组测序研究感染和定植患者之间的传播模式

期刊名:Clinical Infectious Disease

年份:2019   IF:9.117

通讯作者: Ling Yuan Kong

单位:麦吉尔大学健康中心, 加拿大

材料与方法

实验设计

从艰难梭菌感染(CDI)和定植的患者的直肠拭子或粪便样品中分离出艰难梭杆菌,并进行培养。分离出的艰难梭杆菌通过tcdA和tcdB的核酸扩增进行鉴定。共554个菌株测序成功,353个来自于定植者,201个来自于感染者。

测序平台及策略

Illumina平台;单菌全基因组测序(重测序)

研究成果

不同的菌株序列通过单核苷酸多态性(SNPs)进行比较。

一.菌株NAP1/027/ST1是最普遍分布的菌,在62%的感染者和26%的定植者中发现。定植患者中分离的艰难梭菌具有各种不同的序列类型(图1),从感染者中分离出的菌共有27种不同的序列类型,而从定植者中分离出的菌共有41种不同的序列类型。大部分的定植者(74%)携带有产毒素菌株。

图1 感染和定植者艰难梭杆菌的多位点基因序列类型。ST(Sequence type)

二.根据病房变动情况(住过同一个病房)和MGS结果(差异SNPs小于等于2)分析艰难梭杆菌的传染情况。发现105(52%)的CDI病例与之前的患者遗传学相关,65个(32%)CDI病例与感染和定植供体均遗传学相关。28个(14%)和12个(6%)CDI病例,只分别与感染或定植患者相关。在所有105例与以前感染或定植供体有关的病例中,81例(40%)感染者可以找到与病房有合理联系的供体。几乎所有鉴定出来的传染菌都属于NAP1/ST1菌。(表1

表1 根据全基因组测序(WGS),艰难梭菌感染病例(CDI)与先前感染者和定植者具有遗传学和流行病学相关的比例-所有医院(201例)

三.将分析限定在数据最完整的两家医院(表2),得到了相似的传染模式,包括那些证实与病房有联系的病例。117例患者中的30例(26%)与感染者和定植者均相关,26例(22%)只与感染者相关,只有4例(3%)只与定植者相关。在46例与病房有联系的病例中,30例(117例中的26%)与作为供体的感染者有唯一联系,只有2例(117例中的2%)与定植者供体有唯一联系。

表2 根据全基因组测序(WGS),艰难梭菌感染病例(CDI)与先前感染者和定植者具有遗传学和流行病学相关的比例-两家医院(117例)

研究结论

定植患者对艰难梭杆菌的传播也有作用,但是含高比例NAP1/027/ST1菌的CDI患者与其他感染患者的相关性比定植患者更高,强调了在确定传播动态时,局部流行的毒性毒株的重要性。因此,定植者和感染者对艰难梭杆菌进一步传播的相对贡献,可能依赖于当地毒性毒株的流行情况。

亮点

本研究通过较大的群体中获得定植和感染艰难梭菌患者的数据以及病房流动信息,分离出单菌,采用全基因组测序策略,对定植和感染艰难梭菌患者对艰难梭杆菌传播模式及流行病学研究提供新的思路。

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