突破：結(jié)核能否治療？DNA顯神通
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撰文 | 王承志
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一項(xiàng)最新的研究通過大規(guī)模全基因組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌基因測(cè)序結(jié)果可以預(yù)測(cè)93.6%的耐藥表型結(jié)果以及93.5%的藥物敏感性表型結(jié)果。
結(jié)核是嚴(yán)重威脅人類健康的重大傳染病，目前每年奪走160萬人的生命 [1]。雖然有利福平等廣泛使用的抗結(jié)核藥物，但是耐藥菌株的大量出現(xiàn)使得結(jié)核感染形勢(shì)非常嚴(yán)峻。在2016年新發(fā)病例中，預(yù)計(jì)有60萬病人受利福平耐藥菌株或多重耐藥菌株的感染，而這些人中只有不到四分之一接受了診斷和治療。
結(jié)核菌的耐藥類型對(duì)于診斷和治療至關(guān)重要。傳統(tǒng)的痰培養(yǎng)檢測(cè)方法需要5~9周時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床快速診斷的實(shí)際需求。新澤西醫(yī)科和牙科大學(xué)的David Alland教授等發(fā)明了基于基因擴(kuò)增（PCR）技術(shù)的Xpert MTB/RIF技術(shù)，將檢測(cè)時(shí)間縮短至2小時(shí)。2010年，該方法被世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦用于結(jié)核高發(fā)區(qū)篩查，收到了顯著成效。但該方法只能檢查利福平耐藥株，且是少數(shù)幾種突變類型，有很大局限性。
2018年10月11日，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》刊登了結(jié)核病綜合耐藥性預(yù)測(cè)國際聯(lián)合會(huì)（The CRyPTIC Consortium ）和100,000基因組計(jì)劃（100,000 Genomes Project）項(xiàng)目組聯(lián)合發(fā)表的論文，公布了使用基因組測(cè)序手段進(jìn)行一線抗結(jié)核藥耐藥性預(yù)測(cè)的結(jié)果 [2]。
研究人員對(duì)從六大州16個(gè)國家搜集的10290株結(jié)核菌進(jìn)行了全基因組測(cè)序和耐藥性評(píng)價(jià)。這些菌株涵蓋了所有主要的流行株。
數(shù)據(jù)還表明，測(cè)序結(jié)果對(duì)4種一線抗結(jié)核藥均有很高的敏感性和特異性。測(cè)序預(yù)測(cè)與培養(yǎng)結(jié)果比較后，敏感性和特異性的結(jié)果分別為：異煙肼（97.1％和99.0％），利福平（97.5％和98.8％），乙胺丁醇（94.6％和93.6％），吡嗪酰胺（91.3％和96.8％）。
除了乙胺丁醇的特異性略低于國際標(biāo)準(zhǔn)，這4種藥物的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)幾乎均滿足WHO的結(jié)核耐藥性分子診斷標(biāo)準(zhǔn)（敏感性達(dá)到90%，特異性達(dá)到95%）。
這項(xiàng)工作為耐藥結(jié)核菌株，特別是多重耐藥菌株的檢測(cè)開辟了新道路，但依然有很多問題需要解決。
要推進(jìn)測(cè)序的準(zhǔn)確率和特異性，必須發(fā)現(xiàn)對(duì)已有的和新的抗結(jié)核藥物抗藥性相關(guān)的所有突變。另外，雖然一線抗結(jié)核藥物能夠治愈80%的結(jié)核病人，但對(duì)于利福平耐藥以及多重耐藥菌株感染的病人，治愈率則顯著降低，全球范圍治愈率只有54%。對(duì)這些病人進(jìn)行快速準(zhǔn)確的個(gè)性化檢測(cè)與藥物匹配還需要大量的數(shù)據(jù)積累。
全球抗結(jié)核工程也需要大量新藥。最近，CRyPTIC檢測(cè)了14種抗結(jié)核藥的耐藥性，包括bedaquiline和delamanid等新藥。這些新藥越來越多地用于多重耐藥菌株，而這些新藥的耐藥菌株與哪些突變相關(guān)是需要進(jìn)一步研究的方向。
《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》同期配發(fā)了惠康基金會(huì)（Wellcome trust）非洲傳染病研究中心Helen Cox博士和Valerie Mizrahi博士的評(píng)論文章 [3]。文章肯定了該研究的開拓性意義，但也同時(shí)指出，在結(jié)核病最流行的地區(qū)如非洲地區(qū)，基因測(cè)序的成本可能很難為當(dāng)?shù)卣兔癖娯?fù)擔(dān)。該論文也沒有描述全基因組檢測(cè)每例標(biāo)本的成本和時(shí)間，這兩者對(duì)于大規(guī)模地推廣使用至關(guān)重要。因此，使用全基因測(cè)序進(jìn)行結(jié)核耐藥檢測(cè)還需要進(jìn)一步提高針對(duì)更多藥物的準(zhǔn)確率和特異性以及降低成本。
參考文獻(xiàn)：
1. World Health Organization. Global tuberculosisreport 2017. Geneva: World Health Organization, 2017 (http://www.who.int/tb/publications/global_report/en/)
2. CRyPTIC Consortium and the 100,000 Genomes Project.Prediction of Susceptibility to First-Line Tuberculosis Drugs by DNASequencing[J]. New England Journal of Medicine, 2018.
3. Cox H, Mizrahi V. The Coming of Age ofDrug-Susceptibility Testing for Tuberculosis[J]. 2018.
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