基于结核病测序的药敏测试常见问题:全基因组测序和靶向下一代测序问:结核病药敏测试参考中心基于测序和表型方法的药敏测试算法是什么?答:结核病药敏测试 (DST) 参考中心 (TB DST RC) 依靠基于测序的 DST (sbDST),使用全基因组测序 (WGS) 和靶向下一代测序 (tNGS) 来全面预测 MTBC 中的药物敏感性/耐药性。表型 DST (pDST) 使用 Bactec MGIT 系统执行,并且仍然是一种重要的参考方法,尽管它的周转时间通常比 sbDST 方法更长。在 TB DST RC,sbDST 和 pDST 并行进行(PZA 除外)。 sbDST 和 pDST 的结果在可用时会单独报告,但为了解决差异,会同时考虑这两种方法。提交纯培养物时,WGS-DST 是主要方法,而 tNGS-DST 可直接在处理过的样本和混合/非活性培养物上进行。为 DST 目的生成的 WGS 数据也可用于结核病基因分型;结核病 DST RC 生成的 WGS 数据与 CDC 的国家结核病监测系统共享(除非提交者选择退出)。对于提交的沉淀物,结核病 DST RC 将尝试分离纯培养物,如果成功,将进行 WGS-DST,并报告结果(除了直接在沉淀物上进行的 tNGS)。以下是结核病 DST RC 测试工作流程的高级概述:
收到2023年8月31日; 2023年12月7日接受;于2024年1月4日出版了作者分支:1麦吉尔大学医学系,蒙特利尔,魁北克H4A 3J1,加拿大; 2个细菌共生体进化,加拿大魁北克H7V 1B7,Inrs-Centre-Centre Armand-FrappierSantéBiotechnologie; 3宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州立大学动物科学系16802-3500; 4 McGill International TB Center,McGill University,蒙特利尔,魁北克H4A 3S5,加拿大。*信件:路加·哈里森(Luke B.基于参考的对齐;参考基因组。缩写:AIC,Akaike的信息标准; ATCC,美国类型文化收藏;床,浏览器可扩展数据; GATK,基因组分析工具包; Hal,分层对齐; IGV,综合基因组观众; MRCA,最终的共同祖先; MTBC,结核分枝杆菌复合物; NCBI,国家生物技术信息中心; NGS,下一代测序; PGAP,原核基因组注释管道; PHAST,具有空间/时间模型的系统发育分析; Rd,差异区域; RVD,[H37] RV-DETEATION; SNP,单核苷酸多态性; SRA,序列阅读档案; TBD1,结核分枝杆菌 - 特异性缺失1。数据语句:文章或通过补充数据文件中提供了所有支持数据,代码和协议。本文的在线版本可以使用五个补充表和三个补充数据。001165©2024作者
吡嗪酰胺是一种促毒物,需要MTBC转换为其活跃的金吡嗪酸(POA)。吡嗪酰胺通过被动扩散进入分枝杆菌细胞,随后通过蛋白质PNCA在细胞质中转化,蛋白质PNCA是一种非必需的细胞内烟碱烟碱酶,其具有吡嗪酰胺酶(PZase)活性,由PNCA基因编码。POA积聚在细胞质中,并被推定的外排泵积极排出。 在杆菌外,POA被质子化并重新进入质子释放的生物,导致酸性细胞质越来越多,POA的积累。 这破坏了膜的渗透性和运输,导致细胞损伤。 10–12虽然这种作用机理一直是普遍的理论,但其他人则提出,POA可能不负责细胞质的酸化,但可能仅在压力条件下(例如低氧)抑制对细菌必不可少的靶标。 最近,Gopal等人最近。 发现与天冬氨酸脱羧酶的POA在细菌细胞中pand结合,触发其降解并阻止必需辅酶A的生物合成A. 17 [参见正在进行的研究领域]POA积聚在细胞质中,并被推定的外排泵积极排出。在杆菌外,POA被质子化并重新进入质子释放的生物,导致酸性细胞质越来越多,POA的积累。这破坏了膜的渗透性和运输,导致细胞损伤。10–12虽然这种作用机理一直是普遍的理论,但其他人则提出,POA可能不负责细胞质的酸化,但可能仅在压力条件下(例如低氧)抑制对细菌必不可少的靶标。最近,Gopal等人最近。 发现与天冬氨酸脱羧酶的POA在细菌细胞中pand结合,触发其降解并阻止必需辅酶A的生物合成A. 17 [参见正在进行的研究领域]最近,Gopal等人最近。发现与天冬氨酸脱羧酶的POA在细菌细胞中pand结合,触发其降解并阻止必需辅酶A的生物合成A.17 [参见正在进行的研究领域]
结核病(TB)是由结核分枝杆菌(M.tb)引起的传染病,对人类健康构成重大威胁。根据世界卫生组织(WHO)2021年全球结核病年度报告,中国估计有结核病病例约78万,估计结核病发病率约为每10万人55例,在30个结核病高负担国家中,中国估计结核病发病率位居第三位,低于印度尼西亚和印度。中国结核病病原体阳性率仅为58%(World Health O,2022)。因此,快速、准确的临床诊断方法对提高结核病诊断水平、治疗结核病患者、防止结核病传播至关重要。目前,在结核分枝杆菌(M.tb)的通用检测临床诊断方法中,AFB涂片具有检测方法快捷、简便、费用低廉的优势,但病原体阳性率低,M.tb.结核分枝杆菌培养时间长,无法满足临床快速诊断的要求。基于结核分枝杆菌培养的表型药敏试验(DST)受到生物安全、培养时间长及使用抗结核药物后培养率下降的影响。结核分枝杆菌生长缓慢的特点使得该方法耗时长、且由于培养不良或微生物污染等原因导致结果不确定,不能满足临床快速诊断的要求。快速准确地检测结核分枝杆菌样本和快速诊断耐药结核病是有效控制耐药结核病流行的关键。结核分枝杆菌的耐药表型主要通过多个基因的染色体突变来确认(Gygli et al.,2017)。例如,编码RNA聚合酶b亚基的rpoB基因突变导致的利福平耐药是结核分枝杆菌中最常见的基因突变。Xpert MTB/RIF检测采用半嵌套PCR直接从痰中检测结核分枝杆菌和rpoB基因突变。Xpert MTB/RIF最初于2010年被WHO推荐用于结核病诊断,但对于细菌载量较低的样本,Xpert MTB/RIF的检测结果灵敏度较低。此外,该检测只能检测利福平耐药突变,而不能报告突变类型。随着近年来新一代测序(NGS)的快速发展,WHO推荐使用NGS检测结核分枝杆菌复合群(MTBC)的耐药相关突变,并有针对性地采用高通量测序