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让基因组解开医学之谜

2012-09-04 16:30 朱莉·赛格雷等 科学·转化医学 阅读 0
核心摘要: 美国国立卫生研究院医疗中心爆发克雷伯氏肺炎菌感染,17人感染6人死亡。研究人员利用全基因组测序追踪细菌传播路径,发现其通过医疗器械和工作人员双手扩散,传播途径比预期复杂。该研究首次在疾病暴发中应用全基因组测序,揭示了传统消毒措施的不足,并强调了改进感染控制手段的紧迫性。

去年6月至12月,美国国立卫生研究院(NIH)位于马里兰州贝塞斯达的医疗中心爆发了一起严重的血液传染病,17名患者感染,其中6人死亡。医生们最初怀疑是一位6月入院的患者携带了克雷伯氏肺炎菌(Klebsiella pneumoniae),但无法确定细菌是如何传播的——是单一源头扩散,还是多个患者分别带入医院?

研究人员从患者体内和医院设备上采集细菌样本,通过全基因组测序分析不同菌株的基因组,最终追踪到细菌的传播路径。结果显示,细菌污染了多种医疗器械,传播途径远比预期复杂。这项研究于8月22日发表在《科学·转化医学》(Science Translational Medicine)上,是首次在疾病暴发中应用全基因组测序进行流行病学调查。

论文通讯作者、国立人类基因组研究所的朱莉·赛格雷(Julie Segre)指出,基因测序之所以可行,是因为其成本已大幅降低,速度也接近实时。去年一次基因组测序约需2000美元,如今已降至1500美元左右。

研究揭示,细菌源头来自一位43岁的纽约患者。他独立地将细菌传播给患者3、4和8,这三人在一个月后发病。患者8未进一步传播,但患者3的菌株在患者5和2身上出现,而患者4则传播给了其余所有人。传染病学家原本认为疾病会从一位出现血液感染症状的患者直接传给下一位,但实际传播路径更为复杂。

研究人员推测,细菌主要通过医院工作人员的双手传播。此外,在一名患者的呼吸机上发现了细菌,表明常规消毒措施不足以彻底清除病原。传染病医生塔拉·帕尔莫尔(Tara Palmore)表示,虽然此次呼吸机未直接导致传播,但其他场合可能成为传播媒介。

圣路易斯华盛顿大学基因组研究所副主任乔治·温斯托克(George Weinstock)教授评论道,全基因组测序提供的详尽信息让传染病学家首次真正理解疾病传播途径。这种精细追踪技术带来的教训“将推动更精准的公共卫生传染病学研究,使我们更可能找到事件的真实原因,而非最简化的解释。”

此次暴发凸显了改进感染控制的紧迫性。赛格雷强调:“可用的抗生素越来越少,唯一的出路是更好的感染控制。让美国人保持健康的最佳方法,就是让他们不生病。”

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