Nat Commun：全基因组测序揭示结核分枝杆菌的抗生素“预抗性”特征！

细菌全基因组测序的最新进展让研究人员成功绘制出了结核分枝杆菌抗生素耐药基因组特征的完整目录。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis”的研究报告中，来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究首次发现了细菌中“预抗性”（pre-resistance）存在的迹象，相关研究结果或能帮助临床医生未来选择针对细菌性感染的最佳疗法。

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文章中，研究人员对3000多份结核病样本进行全基因组测序，并在近20年里来追踪患者的结核病感染情况；结核分枝杆菌（MTB）是一种影响肺部功能的细菌性感染性疾病，2020年在传染病引发的死亡病例中其所引发的死亡仅次于COVID-19；如果使用正确的抗生素进行治疗的话，结核病患者就能被治愈，但治疗的时间很长，而且很多患者会面临无法获得足够医疗保健的风险，如果患者无法完成整个治疗过程，或者没有药物以及药物质量较差的话，就会出现耐药性结核病的发生。

多重耐药性的结核病是一种巨大且不可持续的人类疾病负担，如今研究人员在少数国家已经发现了完全耐药的菌株，由于卫生系统正在努力应对当前新冠疫情，全球结核病治疗的进展已经大大放缓了。为了能够更好地理解并最终开发治疗结核病的新型疗法，这篇研究报告中，研究人员首次揭示了如何在耐药性突变发生之前预防结核病患者所出现的耐药性，研究人员将这一概念称之为“预抗性”，即当诸如病毒或细菌等致病微生物在未来产生耐药性的内在风险更大时。

通过分析数以千计的细菌基因组，研究人员表示，这或许有望应用于其它传染性疾病的研究，并能为个体化的病原体基因组疗法铺平道路，研究人员会根据诱发疾病的特定病原体中的DNA来选择药物以免病原体产生一定的耐药性。文章中，研究人员比较了来自3135个不同样本中的结核病样本，以此来重建TB细菌家族族谱，其被称之为系统发育数，随后研究者利用计算机分析来识别出细菌的祖先遗传代码（随后会导致细菌产生耐药性），研究人员通过分析家族树的分支确定了与MTB耐药性发生相关的关键改变，从而就能理解哪些因素最有可能让MTB产生耐药性。

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研究人员描述了TB基因组中的突变如何帮助预测一种可能会产生药物耐受性的特定分支，然后他们在一个独立的全球TB数据库中验证了他们的发现。Grandjean博士说道，目前应对超级耐药细菌时我们在抗生素上的选择越来越少，而我们进行的选择往往具有一定的毒副作用，因此我们就应该另辟蹊径寻找能有效预防TB耐药性的策略。这行研究就是首个阐明我们能够领先药物耐受性产生的案例，这或许就能让研究人员未来利用病原体的基因组选择最佳的治疗性手段。

研究人员希望本文研究能提供一种策略，通过靶向作用最有可能在未来产生药物耐受性的特定病原体基因组来治疗人类难以应对的疾病。综上，本文中研究人员描述了与耐药性获得风险较高的未点化额基因组多态性；同时研究人员还识别出了未来抗生素耐药性产生的标志物，其或能帮助开发新型靶向性疗法来预防结核分枝杆菌和其它病原体抗生素耐药性的产生。

原始出处：

Torres Ortiz, A., Coronel, J., Vidal, J.R. et al. Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis. Nat Commun 12, 7312 (2021). doi：10.1038/s41467-021-27616-7