对细菌突变的实时深度基因组监测可以为个性化抗生素治疗提供信息

抗生素耐药性细菌感染难以治疗，每年导致全球超过 100 万人死亡，特别是在、血流感染、尿路感染或腹部感染的住院患者中。新的研究发现，罕见的抗生素耐药性突变可以在几天内迅速扩大，以应对抗生素治疗，实时基因组监测可以帮助医生更密切地关注耐药性——让患者接受更好匹配、更及时、更有效的治疗抗生素治疗。

波士顿儿童医院的 Gregory Priebe 医学博士、以色列理工学院的 Roy Kishony 博士以及麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的第一作者 Hattie Chung 博士合作开发了这项技术与沃尔特里德陆军研究所合作。他们的工作今天在Nature Communications上进行了报道。

“临床医生经常在规定的时间内尝试某种抗生素，然后换用另一种抗生素，但转换疗法如何影响抗生素耐药性尚不清楚，”Priebe 说，他是麻醉学、重症监护和疼痛医学科和该科的一部分波士顿儿童医院传染病学博士，麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的准成员。

“临床试验主要在单位或医院一级进行，结果好坏参半，”他指出。“我们的研究结果表明，抗生素循环可能对个体患者更有效。我们正在寻求使用基因组监测来告知初始抗生素治疗——包括抗生素的类型和时间——然后告知抗生素的开关频率。抗生素耐药性突变的变化。”

该技术将全基因组测序与深度测序方法相结合，作者称之为抗性靶向深度扩增子测序 (RETRA-Seq)，以跟踪抗生素抗性突变频率随时间的变化。

“在抗生素敏感性的临床测试中，我们测试了一些细菌菌落，可能会漏掉一些已经产生抗生素耐药性的细菌，”该研究的合著者兼传染病医学主任 Alex McAdam 医学博士解释说诊断实验室。“RETRA-Seq 对整个细菌群进行测试，因此它可以比常规临床方法以更高的灵敏度检测这些罕见的抗生素耐药细菌。”

追踪铜绿假单胞菌的基因移动

在一项前瞻性研究中，该团队首先对波士顿儿童医院的七名机械通气患者培养的多个细菌菌落进行了全基因组测序。他们对从患者痰液样本中培养的 420 个细菌菌落进行了测序，每个样本大约有 24 个菌落。所有患者都有急性下呼吸道感染铜绿假单胞菌，这是通气患者呼吸道感染的常见原因。测试从每次感染开始时开始，并在其过程中(从 4 天到 11 天)持续进行，同时给予抗生素治疗。

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