PacBio助力感染菌株基因组重测序

　　Andrew Kasarskis博士是Icahn基因中心遗传与基因组中心的副主任。他目前领导着一些专攻治疗和诊断的合作项目，而他自己的研究也主要在病原体检测，药物基因组学，睡眠与遗传的关系几个方面展开。在加入西奈山之前，他曾经就职于PacBio，Sage Bionetworks和Merck。他有超过10年的研发和项目管理经验。

　　 2014年10月8号，Genomeweb对Arew Kasarskis博士就测序平台在检测供体源性感染的作用进行了探讨。根据最新的两起病例报道，全基因组测序（WGS）在这方面起到了非常重要的作用，让医生明白从已感染的供体移植器官是一件多么危险的事情。

　　 第一个病例是由美国疾病控制和预防中心（CDC）报道的，并且9月份已经在American journal of Transplantation发表。他们通过WGS的方式确诊，有2名病人分别移植了同一名受感染的供体器官，结果都发生耐甲氧西林金葡菌（MRSA）感染。另一个病例，是西奈山的研究人员独立报道，也是通过WGS确诊一名受体病人由于移植了一名受感染供体的肝脏导致MRSA感染。两起报道都认为，有限的可供移植器官和越来越庞大的等待器官移植的病人名单给医生很大的压力，使他们不得不考虑移植明知已经感染供体的器官。目前，急需一份有力的数据，来说明移植这种已感染器官的风险以及这种移植方案后续带来庞大治疗支出。至今为止，只有几例疑似供体源性感染的病例使用精确的方法确诊，例如WGS，而其它的案例都是基于其它相对不太准确的数据进行诊断。这些不准确的数据对于统计准确的移植传输病原感染率，移植风险，后续治疗费用计算带来了阻碍。

　　 Andrew Kasarskis曾对Clinical Sequencing News说：“现在，我们还无法给出这方面的临床应用指南，因为我们缺乏数据，我们不确定从一个已被感染的供体体内取出器官移植到另一名受体身上到底有多大的风险。”据Kasarskis说，以前那些低分辨率的检测手段，大部分现在已经弃之不用，因为他们不能为疑似供体源性感染的案例提供可信的证据。“以前我们常用多位点序列分型（MLST）的方法来鉴定的病原体克隆，例如，你通过MLST可能分析得到这是一个USA300的克隆。但是，问题在于每个医院到处都漂浮着类似的病原，你无法区分这个克隆是来自移植传输还是其它什么地方。”

　　 在第一起报道中，焦点在于在2个感染MRSA的受体病人中，都接受了同一个供体的器官，一个是肝脏移植，一个是肺部移植。检测出来的病原体都是USA300，除了测序，没有任何一种其它技术可以确定这个菌株是否都来源于供体，还是来源于医院其它方面的感染。所以CDC的研究人员使用Illumina MiSeq的技术对2个受体病人分离的MRSA和他们共同的供体分离的MRSA进行了测序，结果说明3个菌株非常相似，而且明显区分于医院分离的其它MRSA。

　　 在第二期报道中，西奈山的研究案例是从一个MRSA感染的二尖瓣心内膜炎供体移植肝脏后，受体也发生了移植后的MRSA感染。研究人员使用PacBio RSII对供体和受体分离的MRSA进行了长读长的测序并完成了Denovo的组装，结果证明2个分离菌株的序列100%相同，是一个非常确凿的用来证明供体源性感染的证据。

　　 在这两起报道中，相同的情况是供体和受体分离的菌株，都是MRSA的USA300。而美国几乎所有医院获得性的MRSA菌株都是USA300，所以，必须使用全基因组测序并在此基础上进行拼接组装才能够确定受体的分离株是否是供体来源。Kasarskis认为：“测序可以给出无可置疑的结果，告诉我们受体的病原是否来自供体。”“而这部分工作对于弥补从被感染的供体移植器官是否符合临床安全的数据也非常重要。”

　　 在第一起报道中，CDC的研究人员也提到，2个被感染的受体都进行了抗生素治疗，但是随后其中之一已经治疗完毕并出院的受体病人的MRSA复发了，这说明我们现有的治疗标准对于预防细菌传输还是不足的。同一个供体的器官，肾和胰腺也移植给了另外两个受体病人，而移植后进行了预防性的抗体治疗，他们并没有出现MRSA感染的迹象。

　　 两起报道中都强调，测序是确定供体源性感染非常好的手段，也有助于理解传输发生的负责模式，促进临床的治疗模式，预防MRSA或者其他细菌在移植或者其他临床领域的扩散。