PacBio助力感染菌株基因組重測序

　　Andrew Kasarskis博士是Icahn基因中心遺傳與基因組中心的副主任。他目前領導著一些專攻治療和診斷的合作項目，而他自己的研究也主要在病原體檢測，藥物基因組學，睡眠與遺傳的關系幾個方面展開。在加入西奈山之前，他曾經就職于PacBio，Sage Bionetworks和Merck。他有超過10年的研發和項目管理經驗。

　　 2014年10月8號，Genomeweb對Arew Kasarskis博士就測序平臺在檢測供體源性感染的作用進行了探討。根據最新的兩起病例報道，全基因組測序（WGS）在這方面起到了非常重要的作用，讓醫生明白從已感染的供體移植器官是一件多么危險的事情。

　　 第一個病例是由美國疾病控制和預防中心（CDC）報道的，并且9月份已經在American journal of Transplantation發表。他們通過WGS的方式確診，有2名病人分別移植了同一名受感染的供體器官，結果都發生耐甲氧西林金葡菌（MRSA）感染。另一個病例，是西奈山的研究人員獨立報道，也是通過WGS確診一名受體病人由于移植了一名受感染供體的肝臟導致MRSA感染。兩起報道都認為，有限的可供移植器官和越來越龐大的等待器官移植的病人名單給醫生很大的壓力，使他們不得不考慮移植明知已經感染供體的器官。目前，急需一份有力的數據，來說明移植這種已感染器官的風險以及這種移植方案后續帶來龐大治療支出。至今為止，只有幾例疑似供體源性感染的病例使用精確的方法確診，例如WGS，而其它的案例都是基于其它相對不太準確的數據進行診斷。這些不準確的數據對于統計準確的移植傳輸病原感染率，移植風險，后續治療費用計算帶來了阻礙。

　　 Andrew Kasarskis曾對Clinical Sequencing News說：“現在，我們還無法給出這方面的臨床應用指南，因為我們缺乏數據，我們不確定從一個已被感染的供體體內取出器官移植到另一名受體身上到底有多大的風險。”據Kasarskis說，以前那些低分辨率的檢測手段，大部分現在已經棄之不用，因為他們不能為疑似供體源性感染的案例提供可信的證據。“以前我們常用多位點序列分型（MLST）的方法來鑒定的病原體克隆，例如，你通過MLST可能分析得到這是一個USA300的克隆。但是，問題在于每個醫院到處都漂浮著類似的病原，你無法區分這個克隆是來自移植傳輸還是其它什么地方。”

　　 在第一起報道中，焦點在于在2個感染MRSA的受體病人中，都接受了同一個供體的器官，一個是肝臟移植，一個是肺部移植。檢測出來的病原體都是USA300，除了測序，沒有任何一種其它技術可以確定這個菌株是否都來源于供體，還是來源于醫院其它方面的感染。所以CDC的研究人員使用Illumina MiSeq的技術對2個受體病人分離的MRSA和他們共同的供體分離的MRSA進行了測序，結果說明3個菌株非常相似，而且明顯區分于醫院分離的其它MRSA。

　　 在第二期報道中，西奈山的研究案例是從一個MRSA感染的二尖瓣心內膜炎供體移植肝臟后，受體也發生了移植后的MRSA感染。研究人員使用PacBio RSII對供體和受體分離的MRSA進行了長讀長的測序并完成了Denovo的組裝，結果證明2個分離菌株的序列100%相同，是一個非常確鑿的用來證明供體源性感染的證據。

　　 在這兩起報道中，相同的情況是供體和受體分離的菌株，都是MRSA的USA300。而美國幾乎所有醫院獲得性的MRSA菌株都是USA300，所以，必須使用全基因組測序并在此基礎上進行拼接組裝才能夠確定受體的分離株是否是供體來源。Kasarskis認為：“測序可以給出無可置疑的結果，告訴我們受體的病原是否來自供體。”“而這部分工作對于彌補從被感染的供體移植器官是否符合臨床安全的數據也非常重要。”

　　 在第一起報道中，CDC的研究人員也提到，2個被感染的受體都進行了抗生素治療，但是隨后其中之一已經治療完畢并出院的受體病人的MRSA復發了，這說明我們現有的治療標準對于預防細菌傳輸還是不足的。同一個供體的器官，腎和胰腺也移植給了另外兩個受體病人，而移植后進行了預防性的抗體治療，他們并沒有出現MRSA感染的跡象。

　　 兩起報道中都強調，測序是確定供體源性感染非常好的手段，也有助于理解傳輸發生的負責模式，促進臨床的治療模式，預防MRSA或者其他細菌在移植或者其他臨床領域的擴散。