細菌耐藥性是一個(gè)重大(dà)的(de)公共衛生威脅，是指細菌對于抗生素的(de)耐受性；細菌耐藥性一旦産生，抗生素的(de)作用(yòng)效果就明(míng)顯下降，是導緻抗生素治療失敗的(de)主要原因。

根據《CHINET 2022年全年細菌耐藥監測結果》，常見的(de)病原菌如(rú)腸杆菌屬細菌、克雷伯菌屬、銅綠(lǜ)假單胞菌及不動杆菌屬等對多種藥物(wù)均呈現耐藥，以對亞胺培南和(hé)美(měi)羅培南的(de)耐藥率爲最高(gāo)，耐藥形勢整體非常嚴峻。

那細菌耐藥基因型與耐藥表型又(yòu)是什(shén)麽，分(fēn)子藥敏和(hé)表型藥敏結果又(yòu)該如(rú)何判斷，我們來一一了解下→


01  什(shén)麽是耐藥基因型和(hé)耐藥表型？

基因型和(hé)表型是生物(wù)學中兩個(gè)重要的(de)概念。基因型是指一個(gè)個(gè)體所擁有(yǒu)的(de)基因的(de)組合，分(fēn)子層面的(de)個(gè)體遺傳信息的(de)載體；表型則是基因型的(de)表現形式，基因型控制(zhì)著(zhe)生物(wù)個(gè)體的(de)表型，基因型與生物(wù)個(gè)體所處的(de)特定的(de)環境同時發揮作用(yòng)，使得表型呈現出多樣性。

細菌呈現的(de)耐藥特征稱爲耐藥表型，擁有(yǒu)的(de)耐藥基因稱爲耐藥基因型。任何一個(gè)耐藥基因型都(dōu)可(kě)能(néng)有(yǒu)特定的(de)耐藥表型表現，耐藥表型由其耐藥基因型決定，但(dàn)耐藥表型和(hé)耐藥基因型之間沒有(yǒu)完全的(de)一緻性。


02  分(fēn)子藥敏和(hé)表型藥敏，以哪個(gè)爲準？

細菌是最常見的(de)重要病原微生物(wù)，不同的(de)病原菌對不同的(de)抗菌藥物(wù)有(yǒu)不同的(de)敏感性。一種抗菌藥如(rú)果以很小(xiǎo)的(de)劑量即可(kě)抑制(zhì)、殺滅細菌，則表示細菌對這種抗菌藥“敏感”；反之，則“不敏感”或“耐藥”。

1. 分(fēn)子藥敏

随著(zhe)分(fēn)子生物(wù)學的(de)快速發展，人(rén)們對分(fēn)子的(de)耐藥機制(zhì)、耐藥基因有(yǒu)了更深入地(dì)了解，開(kāi)發出了快速的(de)分(fēn)子藥敏診斷技術(shù)，這些診斷技術(shù)能(néng)将藥敏試驗時間縮短到(dào) 1~2 天。

其中，高(gāo)通量測序（NGS）是目前分(fēn)子診斷中開(kāi)展細菌耐藥基因檢測的(de)重要方法，通量高(gāo)，全方位，促進了耐藥基因的(de)快速鑒定和(hé)特征耐藥基因組的(de)發現。

使用(yòng) NGS 技術(shù)可(kě)以同時無偏倚地(dì)鑒别培養和(hé)不可(kě)培養微生物(wù)的(de)耐藥基因特性，同時具有(yǒu)較高(gāo)檢測的(de)靈敏性和(hé)特異性，縮短報告時長；對人(rén)類、動物(wù)和(hé)自然環境樣本進行(xíng)的(de)大(dà)規模研究，深入闡明(míng)多重耐藥細菌的(de)傳播與抗菌素耐藥基因的(de)全球範圍流行(xíng)、分(fēn)布與變遷提供了前所未有(yǒu)的(de)新視角[1]。


NGS 研究算法分(fēn)析策略：a. 樣本收集和(hé)測序流程；b. 基于拼接與直接比對的(de)分(fēn)析流程；c. 耐藥基因的(de)下遊聚類、功能(néng)性分(fēn)析

NGS 在耐藥基因檢測上(shàng)的(de)應用(yòng)和(hé)發展還将減輕抗生素耐藥性的(de)監測工(gōng)作，并使資源較少(shǎo)的(de)地(dì)區能(néng)夠更充分(fēn)地(dì)受益于快速降低的(de)測序成本帶來的(de)價值。

2. 表型藥敏

表型藥敏試驗是指在體外測定細菌對抗菌藥的(de)敏感程度或耐藥水(shuǐ)平的(de)一類試驗，藥敏試驗顯示耐藥即爲表型耐藥。一般耗時較長，需要先培養，再進行(xíng)藥敏試驗，3~5 天甚至更長時間才能(néng)出結果。

常見的(de)表型藥敏試驗有(yǒu)紙(zhǐ)片擴散法、稀釋法和(hé) E-Test 法等，其中紙(zhǐ)片擴散法可(kě)定性測定細菌對藥物(wù)的(de)敏感程度，操作較簡單，适用(yòng)于生長較快的(de)需氧菌和(hé)兼性厭氧菌。結果以抑菌圈越大(dà)，說明(míng)細菌對該抗菌藥越敏感。


按抑菌圈的(de)大(dà)小(xiǎo)排列：藥物(wù) A＞藥物(wù) B＞藥物(wù) C，即接種菌對藥物(wù)的(de)敏感程度是：藥物(wù) A＞藥物(wù) B＞藥物(wù) C

一般來說，分(fēn)子藥敏和(hé)表型藥敏試驗都(dōu)是輔助臨床對患者開(kāi)展正确的(de)抗菌藥物(wù)治療的(de)重要方法。分(fēn)子藥敏耗時較短，不需要培養；表型藥敏耗時較長，但(dàn)可(kě)用(yòng)于指導病人(rén)治療，報告直觀。

如(rú)果患者情況比較危急，建議兩個(gè)同時送檢。由于分(fēn)子藥敏具有(yǒu)時效快的(de)優勢，臨床可(kě)先根據分(fēn)子藥敏的(de)結果進行(xíng)用(yòng)藥，待表型藥敏結果出來後再調整用(yòng)藥方案，可(kě)節約患者等待的(de)時間，更快更精準得到(dào)有(yǒu)效治療。

根據《結核分(fēn)枝杆菌耐藥性檢測專家共識》，疑似結核患者耐藥性檢測路(lù)徑也(yě)爲：先通過分(fēn)子藥物(wù)敏感性試驗（DST）對耐藥結核病（DR-TB）、尤其是耐多藥結核病（MDR-TB）做出早期診斷，并先進行(xíng)及時合理(lǐ)的(de)治療；待表型 DST結果出來後，再經臨床綜合判斷是否需要進一步調整治療方案[2] 。



圖：來源于《結核分(fēn)枝杆菌耐藥性檢測專家共識》


美(měi)格醫學助力臨床精準診斷：

（1）宏基因組二代測序 

Magi PI-mNGS 項目檢測範圍基于能(néng)提供廣域搜索、并持續更新的(de)參考基因組數據庫，包含約有(yǒu) 60萬+ 株微生物(wù)參考基因組，檢測展示的(de)結果主要來源于經過細緻整理(lǐ)、可(kě)精确鑒定的(de)微生物(wù)種類數據庫，總共 23796 種。

圖：mNGS 檢測範圍

（2）多重靶向測序 tNGS

tNGS 是 mNGS 技術(shù)的(de)補充，解決 mNGS 受人(rén)源基因組及背景菌基因組幹擾的(de)問題；解決 mNGS 對結核、真菌、胞内菌等檢出率低的(de)問題；解決 mNGS 檢測技術(shù)對RNA病毒檢測難度大(dà)的(de)問題；解決 mNGS 對耐藥基因及毒力因子基因檢測難點的(de)問題。

圖：tNGS 檢測範圍


參考文(wén)獻：

[1] Manish B, Alaric W. D'S, Gautam D, et al. Sequencing-based methods and resources to study antimicrobial resistance. Nat Rev Genet, 2019, 20(6): 356–370.

[2] 中國防痨雜志編輯委員會(huì), 中國醫療保健國際交流促進會(huì)結核病防治分(fēn)會(huì)基礎學組和(hé)臨床學組. 結核分(fēn)枝杆菌耐藥性檢測專家共識. 中國防痨雜志. 2019, 41(2): 129-137.