《耐藥結核分枝桿菌補償性進化新機制的研究》是依託復旦大學，由羅濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耐藥結核分枝桿菌補償性進化新機制的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅濤
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
耐藥結核是全球結核病防控的難題。結核分枝桿菌對抗生素的耐受性主要由其基因組上耐藥相關基因的突變所致。耐藥突變通常會導致細菌適應度下降，而耐藥菌株可通過補償性進化使其在體內的適應度得到恢復。由於技術限制及缺乏重視，前期對耐藥結核分枝桿菌的補償性進化機制了解較少。本項目將利用新一代測序技術的高通量優勢，從全基因組範圍研究耐藥結核分枝桿菌的補償性進化機制。項目擬對從同一病人不同時期分離的耐藥菌株進行深度測序，運用比較基因組學及其他生物信息學方法鑑定可能的補償性突變，並通過競爭性生長實驗及互補實驗衡量補償性突變對耐藥菌株適應度的影響。最後通過研究補償性突變在臨床耐藥菌株中的頻率，評估其對臨床菌株適應度恢復的重要性。鑑定新的補償性進化機制對預防高度適應性耐藥菌株的傳播具有重要意義，也可為制定合理化療方案及評估藥物靶標的有效性提供重要參考。
結題摘要
耐藥結核是全球結核病防控的難題。結核分枝桿菌對抗生素的耐藥性主要由其基因組上耐藥相關基因突變所致。耐藥突變通常會導致細菌適應度下降，而耐藥菌可通過補償性進化使其在體內的適應度得到恢復。由於技術限制，前期對耐藥結核分枝桿菌的補償性進化機制了解較少。本項目利用新一代測序技術的高通量優勢，以及目前公共資料庫中收錄的大量基因組信息，從全基因組範圍研究利福平和喹諾酮耐受結核分枝桿菌的補償性進化機制。利福平方面，通過對38對（103株）耐多藥結核分枝桿菌進行基因組測序和生物信息學分析，我們鑑定了21個分布於rpoB耐藥決定區外的補償性突變；進一步在臨床菌株中分析其流行度發現，該區域突變在全球耐多藥菌株中的頻率約為20%。喹諾酮方面，通過對2715個全球範圍的耐多藥菌株基因組進行分析，我們鑑定了37個在gyrA/gyrB上攜帶多個突變的耐藥菌株；通過在恥垢分枝桿菌上構建雙突變並進行體外競爭性生長實驗發現，gyrA/gyrB雙突變之間僅少數存在補償性效應；藥物敏感性實驗顯示，雙突變菌株可耐受高濃度的氧氟沙星和莫西沙星，提示臨床結核分枝桿菌gyrA/gyrB雙突變很可能是藥物選擇的結果，而非補償性進化所致。本研究鑑定的rpoB基因補償性突變可作為鑑定臨床高適應度耐藥菌株的重要分子標識；而鑑定gyrA/gyrB雙突變菌株對評估臨床病例是否對莫西沙星耐受具有重要意義。
