研究证明利用基因组监测为疫苗设计提供信息的价值

一项开创性的基因组监测研究为人类之间的军备竞赛提供了迄今为止最清晰的图景链球菌引起的肺炎这种细菌会导致肺炎和脑膜炎等一系列疾病，而疫苗旨在预防最主要的类型。一种名为GPSC10的菌株被发现是一种特别的威胁，因为它的毒性增强，能够改变其结构以逃避疫苗，并且对几种常见抗生素具有耐药性。

这项研究今天(8月16日)发表在柳叶刀的微生物这项研究是由威康桑格研究所、法国国家肺炎球菌参考中心和西班牙圣琼德德乌医院领导的，是全球肺炎球菌测序(GPS)项目的一部分。这些发现证明了基因组监测在为疫苗设计提供信息方面的价值，并强调了GPSC10等“变形”菌株带来的挑战。

链球菌引起的肺炎肺炎球菌是一种细菌病原体，可引起从耳部感染到肺炎、败血症和脑膜炎等疾病。全球每年约有900万人感染此病，老年人和儿童尤其容易感染。每年有30多万儿童死于肺炎球菌感染，主要在低收入和中等收入国家1。

自2000年以来，部署了一系列肺炎球菌结合疫苗(PCVs)肺炎链球菌导致大多数婴儿疾病病例2的血清型，导致世界范围内疾病的减少。目前，针对13种血清型的PCV-13和针对25种血清型的pcv正在开发中。然而，有100多种不同的血清型，它们会以不同的方式影响儿童和成人。在设计有效的全球疫苗接种战略时，了解pcv针对的血清型以及对疾病和更广泛的肺炎球菌种群可能产生的影响是至关重要的。

通过2011年以来GPS项目的工作，一幅图肺炎链球菌已经建立了循环中的血清型，从而可以确定细菌种群的趋势。根据国家肺炎球菌参考中心、法国和许多其他国家如加拿大、丹麦、德国、以色列、意大利、日本、黎巴嫩、挪威、西班牙和英国的记录，其中一种血清型24F一直在上升。

在这项新研究中，来自惠康桑格研究所的科学家对419个样本进行了全基因组测序肺炎链球菌24F血清型，由法国国家肺炎球菌参考中心(NRCP)和马恩河河谷婴儿治疗协会(ACTIV)于2003年至2018年从法国个人收集，以及圣琼德德乌医院从西班牙个人收集的91株24F血清型肺炎球菌分离株。提供一个全球性的比较，一个国际性的集合肺炎链球菌基因组是从全球肺炎球菌测序(GPS)项目数据库中添加的。

这项研究的第一作者、来自惠康桑格研究所的斯蒂芬妮·罗博士说:“在微生物实验室里，对菌株进行分类和耐药性测试既耗时又耗费资源。全基因组测序现在可以可靠地推断血清型和抗生素耐药性概况，确定可能发生疫情的地方，并跟踪哪些菌株介导血清型替换。所以这是一个可以回答很多不同问题的测试。”

分析表明，24F在许多国家的存在主要是由于GPSC10、GPSC16和GPSC206三种菌株的传播。特别是GPSC10菌株，在PCV-13引入法国四年后，24F病毒迅速增加。它被发现具有很高的疾病潜力，并对多种抗生素治疗具有耐药性。

这些发现支持了最近的一项研究，该研究表明，GPSC10在西班牙引入PCV-13后推动了24F的增加，并且24F是不同国家儿童肺炎球菌疾病的最常见原因之一。据估计，印度是肺炎球菌病负担最重的国家，研究人员预测GPSC10有可能逃避PCV-13。这些和其他来自全球GPS合作伙伴的研究被收集在一本微生物基因组学．

也许这项研究引起的最大担忧是GPSC10能够表达17种不同的血清型，而目前PCV疫苗中只包括其中的6种。

Emmanuelle Varon博士是这项研究的资深作者，来自法国国家肺炎球菌参考中心Créteil医院间社区中心链球菌引起的肺炎GPSC10菌株是一种变形者，能够表达广泛的血清型和多药耐药模式。对肺炎球菌疾病的监测，例如自2001年以来在法国实施的监测，是我们评估疫苗政策影响的最佳工具，并将使我们能够发现其他非疫苗血清型的出现。”

在某种程度上，病原体和疫苗制造商之间的进化军备竞赛是不可避免的。如果一种毒株因为被疫苗靶向而灭绝，其他毒株可能会出现取代它的位置。一种毒株也可能进化到疫苗不再有效的程度。重要的是，疫苗制造商和公共卫生组织拥有最好的信息，可以跟上步伐，并最终挽救生命。

这项研究的资深作者、来自惠康桑格研究所的Stephen Bentley教授说:“令人兴奋的是，基因组监测现在使我们能够对改进肺炎球菌疫苗产生真正的影响，最重要的是，有助于减少低收入和中等收入国家死于相关疾病的儿童数量。整个全球肺炎球菌调查联盟也应该为产生这些数据的巨大合作努力感到自豪。”

参考:罗文强，王文强，等。多药耐药和毒性肺炎链球菌谱系的出现介导了PCV13后的血清型替换:一项国际全基因组测序研究。柳叶刀的微生物．2022.doi:10.1016 / s2666 - 5247 (22) 00158 - 6

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