临床实施连续基因组监测，以识别、追踪和阻断多重耐药病原菌的传播

临床实施连续基因组监测，以识别、追踪和阻断多重耐药病原菌的传播

医疗保健相关感染 (HAI) 通常与抗菌素耐药性 (AMR) 风险增加相关。 医院感染影响着全世界的许多患者，这显着增加了医疗保健系统的总拥有成本。 尽管识别医院中传播率高的病原体极其重要，但缺乏追踪它们的诊断实验室能力。

Lernen: Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Kontrolle von Krankenhausinfektionen mit multiresistenten Krankheitserregern. Bildnachweis: nobeastsofierce/Shutterstock

背景

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在澳大利亚，每年有超过 165,000 名患者患有 HAI。 澳大利亚一项为期30天的调查发现，医院内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素肠球菌（VRE）感染的死亡率分别为14.9%和20%。 同一项调查还报告称，由于医院内产生超广谱 β-内酰胺酶的大肠杆菌 (ESBL-E) 血流感染，死亡率为 18.6%。

基因组分析已被证明是描述病原体传播途径的有效工具。 该工具可以改善病原体爆发期间的感染预防和控制措施。 然而它很少被用作实时监控和预防工具。

传统的遗传分析方法通常非常耗时，并且分析工具在专业实验室之外不易获得。 最近，开发了全基因组测序（WGS）方法来分析细菌病原体的传播动态，这有助于评估其爆发潜力。 这种方法可以用作对抗可能威胁人类生命的病原体的前线工具。

在最近的一次 临床感染性疾病 科学家们开发了一种临床全基因组测序工作流程，可以在病原体传播事件成为主导之前检测到它们。 因此，这种方法可以有效预防和控制感染，并有助于制定充分应对疫情的策略。

关于学习

MRSA、VRE、ESBL-E、耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌 (CRAB) 和产碳青霉烯酶肠杆菌 (CPE) 的分离株是从澳大利亚布里斯班三家大型医院的血培养物、脑脊液、无菌部位和筛查样本（例如直肠拭子）中获得的。 2017年4月19日至2021年7月1日期间，从参与医院总共获得了2660份细菌分离株。这些细菌病原体是从2336名患者身上分离出来的，其中259名患者提供了多种分离株。

本研究每周采集样本，平均每周采集 8 个样本。 对这些样本进行了 WGS 分析。 全基因组测序有助于建立计算机多位点序列分型 (MLST)。 此外，使用定制的基因组分析管道进行抗性基因分析。

通过比较核心基因组单核苷酸多态性 (SNP) 确定假定的爆发事件。 通过定制自动化分析适当的临床数据以及基因组分析数据。 这些结果与医院特定的报告一起编制，并定期分发给感染控制团队。

研究结果

在研究期间测序的总细菌分离株中，293株为革兰氏阴性MDR杆菌，620株为MRSA，433株为VRE。 基因组和流行病学数据的结合帮助识别了 37 个可能由社区传播事件而不是医院引起的聚集性病例。

核心基因组 SNP 数据显示 335 个分离株形成 76 个不同的簇。 有趣的是，在 76 个感染群中，有 43 个与参与的医院有关。 这一发现表明医院内正在发生细菌传播。 其余 33 个集群与医院间传播事件或社区内传播的细菌菌株有关。

对学习的影响

及时提供报告对于制定有效的监测计划至关重要。 重要的是，当前的协议可以在样本采集后 10 天内提供基因组数据。 值得注意的是，平均 33 天的报告周转时间限制了数据的临床相关性。

与长报告期相关的一些因素包括样本运输至中心实验室受阻、缺乏专用或专用现场 WGS 基础设施以及分析管道的持续开发。 尽管如此，可以通过结构重组和工作流程改进来最大限度地减少这些延迟。

在这项研究中，基于全基因组测序的方法帮助识别了与之前的疫情相关的两个假定的传播集群 Ab1050-A1 和 Eh90-A2。 这一发现强烈表明，WGS 需要用作预防病原体爆发的前瞻性监测工具。

结论

这项研究的一个主要限制是前瞻性监测计划主要基于多重耐药细菌。 因此，本研究未考虑其他抗生素敏感的致病微生物。

尽管很难将 WGS 工作流程和其他适当的计算基础设施集成到现有的医疗保健系统中，但建立它们以防止未来的疫情爆发非常重要。 基于 WGD 的设施可以降低医疗保健系统的总体成本。

参考：

• Förde, B. et al. (2022) „Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Krankenhausinfektionskontrolle multiresistenter Krankheitserreger“, Clinical Infectious Diseases. doi: 10.1093/cid/ciac726. https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciac726/6691363?searchresult=1&login=false#google_vignette

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