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中国学者揭示我国支原体肺炎流行现状,登顶柳叶刀子刊

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*仅供医学专业人士阅读参考

对话论文作者,揭露研究背后的故事。

整理|熊猫

来源|医学界感染频道

2023年年底,中国呼吸道疾病发病率有所增加,中国北方地区的流感样疾病数量比过去三年报告的数量还要多。这种激增可能归因于呼吸道合胞病毒、流感病毒和肺炎支原体等常见病原体的传播[1]。

近日,发表在柳叶刀-微生物(IF:38.2)上的一则研究[2]表明全基因测序或可揭示中国支原体肺炎流行现状。尽管中国2023年肺炎支原体病例较2022年显著增加,但是目前中国有关肺炎支原体的流行病学数据和耐药率数据仍然匮乏,这种数据的缺乏可能与诊断肺炎支原体存在挑战相关。这种诊断挑战的存在导致基于新一代测序技术的分子诊断成为可靠的诊断方法,因此或可用全基因测序揭示中国支原体肺炎流行现状。

本期,“医学界”有幸邀请到该研究第一作者,来自浙江省邵逸夫医院的陈衍教授为大家详细解读,揭秘研究背后的故事。


图1 文献截图

聚焦支原体肺炎感染现状,

早期诊断亟待实现

陈衍教授介绍,其通过国家检测数据及临床观察,注意到自2023年10月中旬以来,我国呼吸道病原体及呼吸道病例增多,但具体的流行情况仍不明朗。基于此,陈衍教授(浙江大学附属邵逸夫医院感染科)联合李曦教授(浙江省人民医院检验科) 、傅鹰教授(浙江大学附属邵逸夫医院检验科) ,在俞云松教授(浙江大学附属邵逸夫医院感染科) 、周华教授(浙江大学附属第一医院呼吸科) 设计指导下,展开了本次基于基因组的多中心分子流行病学研究。

从该项研究数据中可以看到,多家三甲医院的肺炎支原体的检出阳性率确实是明显增加的(图2),并且总体形势与既往媒体报道的时间点基本一致。

陈衍教授提到,由于目前临床上诊断肺炎支原体存在挑战,常用的肺炎支原体的PCR和血清学检测存在局限性,导致目前肺炎支原体的流行病学数据尤其是药敏数据匮乏,早期诊断和快速药敏方案亟待实现。


图2 肺炎支原体检测阳性率的变化趋势

回顾性验证,

全基因测序或可揭示流行现状

陈衍教授团队从2021年6月到2023年12月期间,在中国七个地区的106名儿童和130名成人中收集了236个肺炎支原体阳性呼吸道样本,并对这些样本进行基于全基因组捕获测序的分子流行病学分析。

研究结果显示:在236个样本中,有91个样本被认为适合多位点序列分型 (MLST) 分析。而MLST分析提示:

1.序列类型 (ST) 3 (n=63;69.23%) 和ST14 (n=21;23.07%) 是主要的肺炎支原体菌株,其次是ST7 (n=7;7.69%) ;

2.核心基因组MLST (cgMLST) 和MLST分析的整合促进了236个样本中149个样本的分型,其中ST3 (n=104;69.79%) 和ST14 (n=29;19.46%) 是最常见的,其次是ST7 (n=13;8.72%) ;

3.系统发育分析结果表明,全球流行的ST3 (P11型) 和ST14 (P12型) 肺炎支原体自2022年以来也一直在中国流行。

在236肺炎阳性样本中,168个样本产生了足够的测序数据可满足耐药突变分析 (图3) ,结果表明23SrRNA中大环内酯类耐药相关基因突变率为88.10%(n=148),其中A2063G突变频率最高 (n=148) 。


图3 23SrRNA A2063G突变在不同ST型和区域的肺炎支原体中的分布

陈衍教授也提及,既往流行病学调查数据认为肺炎支原体的流行和暴发可能存在周期性,有预测本应于2020年在全国范围内暴发,之所以直到2023年10月中旬发病率才明显增加,可能与COVID-19期间疫情防控策略调整相关。所以在放宽COVID-19相关限制后,肺炎支原体等呼吸道病原体感染发病率显著升高,并且可发现大环内酯类耐药肺炎支原体克隆在中国大陆蔓延。该研究强调了高通量全基因组测序作为肺炎支原体流行病学诊断和分子流行病学监测的适用性。

基于目前支原体肺炎感染现状,陈衍教授对治疗支原体肺炎也发表了自己的见解,其认为目前临床用于治疗支原体肺炎药物主要为大环内酯类及多西环素类及喹诺酮类。而陈衍教授团队对肺炎支原体耐药突变的分析发现,肺炎支原体对大环内酯类相关的耐药突变率较高,推测大环内酯类药物治疗支原体肺炎效果可能欠佳,从而导致临床上使用喹诺酮、四环素类药物频率增高。而目前临床上出现的新型四环素,也为升级药物提供了备选方案。

地域存在差异,

研究局限展望多地合作

陈衍教授指出,由于目前医院对支原体培养检测较难给出其药物敏感性数据,所以其团队研究主要通过高通量测序新方法,去追溯分析呼吸道标本。该项研究将传统的检测方法跟测序方法相结合,证实了肺炎支原体临床分离率和耐药率的确处于较高水平,并且陈衍教授团队通过多中心的样本数据证实了肺炎支原体克隆传播存在地区差异 (图4) 。


图4 A.我国不同地区肺炎支原体不同ST型的分布情况

B.不同ST型肺炎支原体的分布示意图

不过陈衍教授也提出,其研究存在两方面局限性。第一,该研究主要通过回顾性使用这些呼吸道的标本,比起前瞻性研究,可能会存在一些采 样或者是标本来源偏倚。第二,该项研究数据纳入不足,部分地区的分析结果不足以代表每个地区。

最后,谈及团队未来的研究方向,陈衍教授表示希望通过利用高通量全基因组测序等新型工具,实时、迅速地开展前瞻性的病原体分子流行病学研究。

专家介绍


陈衍 医学博士

特聘研究员、副主任医师、博士生导师

课题组主要运用高通量测序、基因敲除、动物感染模型、机器学习等技术手段研究临床常见耐药菌的耐药及毒力机制。

工作经历:

2014/08-至今,浙江大学医学院附属邵逸夫医院,感染科、医院感染管理科

社会兼职及奖项:

中华医学会感染病学分会青年委员

中国医药教育协会感染专业委员会(IDSC)青年委员会副组长

中国医药教育协会抗感染药物评价与管理分会委员会委员

中国医药教育协会智能医学专业委员会县域医共体智能学组委员

浙江省卫生高层次人才医坛新秀

浙江省抗疫优秀青年感染科医师

学术成果:

第一及通讯作者身份在Nature Communications、Lancet Infect Dis、J Infect Dis、Emerg Infect Dis、Clin Infect Dis等微生物主流杂志发表SCI文章30余篇,单篇最高引用次数为180余次。2011、2017年2次荣获“中国百篇最具影响国际学术论文”。

担任Lancet Microbe、Frontier Microbiology、BMC Infectious Diseases等杂志审稿人。

近年来共主持国家自然科学基金项目2项,浙江省自然科学基金等省部级项目1项。

拥有1项机器学习视觉分析国家发明专利。

参考文献

[1]Parums DV. Editorial: Outbreaks of Post-Pandemic Childhood Pneumonia and the Re-Emergence of Endemic Respiratory Infections. Med Sci Monit. 2023 Dec 1;29:e943312. doi: 10.12659/MSM.943312. PMID: 38037346; PMCID: PMC10702145.

[2]Chen Y, Li X, Fu Y, Yu Y, Zhou H. Whole-genome sequencing unveils the outbreak of Mycoplasma pneumoniae. Lancet Microbe. 2024 Apr 17:S2666-5247(24)00086-7. doi: 10.1016/S2666-5247(24)00086-7. Epub ahead of print. PMID: 38642565.

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