《Frontiers in Public Health》：Genomic profiling and drug resistance patterns of Mycobacterium tuberculosis in Indonesia: whole-genome sequencing of isolates from the 2017–2018 national Tuberculosis Drug Resistance Survey
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目的：耐药结核病仍是印度尼西亚面临的重大公共卫生挑战。本研究旨在利用全基因组测序技术，表征印度尼西亚群岛各地结核分枝杆菌分离株的遗传多样性、谱系分布及基因型耐药特征。
方法：采用横断面研究设计，分析了来自2017–2018年全国结核病药物耐药性调查的1,281
目的：耐药结核病仍是印度尼西亚面临的重大公共卫生挑战。本研究旨在利用全基因组测序技术，表征印度尼西亚群岛各地结核分枝杆菌分离株的遗传多样性、谱系分布及基因型耐药特征。
方法：采用横断面研究设计，分析了来自2017–2018年全国结核病药物耐药性调查的1,281株结核分枝杆菌分离株。样本经Xpert MTB/RIF筛查和表型药物敏感性试验（MGIT 960系统）。采用CTAB法提取基因组DNA，使用Nextera XT DNA文库制备试剂盒（Illumina公司）构建全基因组测序文库，并在Illumina MiSeq平台上完成测序。为鉴定耐药相关突变并确定菌株谱系/亚谱系，原始测序读段首先经Trimmomatic处理，随后使用MTBseq流程将过滤后的读段比对至结核分枝杆菌H37Rv参考基因组，该流程应用BWA-MEM算法进行序列比对，并使用Samtools mpileup进行变异检测。
结果：共鉴定出四种主要结核分枝杆菌谱系：谱系4占主导地位（43.1%），其次为谱系2（30.4%）和谱系1（26.3%），而谱系3极为罕见，仅检出0.16%。在亚谱系水平上，L2.2.1（18.5%）、L1.2.1（11.3%）和L4.1.2.1（9.7%）最为普遍。一线药物耐药最为常见，主要由katG p.Ser315Thr（7.5%）和rpoB p.Ser450Leu（5%）突变驱动，分别导致异烟肼和利福平耐药。二线药物耐药率最高的是氟喹诺酮类（2.03%）。值得注意的是，共鉴定出4株Pre-XDR菌株（0.31%），分布于爪哇-巴厘岛和苏门答腊地区，这些菌株均携带关键的gyrA突变和rpoB突变。
结论：该研究证实了谱系2和谱系4在印度尼西亚的高流行率。在国家调查样本中鉴定出Pre-XDR-TB分离株，凸显了扩大分子监测的紧迫需求。尽管贝达喹啉等新药仍然有效，但特定gyrA突变的存在强调了将全基因组测序整合到国家结核病控制规划中以主动管理耐药性和优化治疗方案的必要性。
论文解读：印度尼西亚结核分枝杆菌基因组图谱与耐药模式
一、研究背景与目的
结核病仍然是全球重大的公共卫生威胁。根据《2025年全球结核病报告》，印度尼西亚是全球结核病负担第二重的国家，仅次于印度。同时，耐药结核病（DR-TB）在印度尼西亚尤为严峻，该国被世界卫生组织列为2021–2025年期间30个耐多药/利福平耐药结核病（MDR/RR-TB）高负担国家之一。然而，传统的表型药物敏感性试验（pDST）耗时长、技术要求高，且在印度尼西亚这样一个群岛国家难以大规模推广。尽管分子诊断技术如Xpert MTB/RIF已被广泛应用，但其检测范围有限，无法全面揭示耐药机制。因此，亟需一种高分辨率的方法来系统性地评估结核分枝杆菌的遗传多样性和耐药模式。本研究旨在利用全基因组测序技术，对2017–2018年全国结核病药物耐药性调查中的分离株进行全面分析，以填补印度尼西亚在这一领域的知识空白。
二、研究方法概述
研究人员开展了一项横断面研究，样本来源于2017–2018年全国结核病药物耐药性调查，覆盖印度尼西亚12个省的40个区/市，共70个医疗机构。最终纳入分析的结核分枝杆菌分离株为1,281株。关键技术方法包括：1）使用Xpert MTB/RIF进行初筛，并采用BACTEC? MGIT 960?系统进行表型药物敏感性试验；2）采用CTAB法提取基因组DNA；3）使用Nextera XT DNA文库制备试剂盒构建文库，并在Illumina MiSeq平台进行双端300 bp测序；4）生物信息学分析方面，使用Trimmomatic处理原始数据，通过MTBseq流程将读段比对至结核分枝杆菌H37Rv参考基因组，并利用Samtools mpileup进行变异检测；5）统计分析采用Stata 15.0软件，考虑复杂抽样设计权重，以获取全国代表性估计值。
三、研究结果
研究人群特征： 研究共纳入1,281例患者，其中新发病例836例，复治病例445例。多数参与者处于劳动年龄，男性约为女性的两倍。教育程度方面，高中/大学学历占比最大。职业分布中，渔民/农民/劳动者是最主要的职业群体。地理分布上，爪哇-巴厘岛地区样本量最大。
印度尼西亚结核分枝杆菌谱系的遗传多样性与分布： 研究鉴定了四种主要谱系。谱系4（43.1%）占主导地位，其次是谱系2（30.4%）、谱系1（26.3%），而谱系3极为罕见（0.16%）。最常见的亚谱系为L2.2.1及其变体（18.50%），其次为L1.2.1（11.31%）和L4.1.2.1（9.6%）。谱系分布呈现显著的地理异质性：苏门答腊地区以东非-印度（EAI）谱系为主；爪哇-巴厘岛地区谱系组成最为多样化，包含EAI、北京、欧美洲等多个谱系；东部印尼地区则显示更高的欧美洲谱系比例。此外，这是首次在印度尼西亚通过全基因组测序鉴定出谱系3菌株。
一线和二线抗结核药物的基因型耐药特征： 异烟肼耐药主要由katG基因突变（101份标本）驱动，最常见突变为p.Ser315Thr。利福平耐药主要由rpoB基因突变介导，最常见的是p.Ser450Leu。在rpoC中检测到两种补偿性突变。二线药物中，乙硫异烟胺和丙硫异烟胺耐药率最高（各3.9%），其次为氟喹诺酮类（1.8%），主要由gyrA基因突变引起，最常见为p.Asp94Ala。氨基糖苷类药物（阿米卡星和卡那霉素）耐药率为1.56%。值得注意的是，未检测到对贝达喹啉、德拉马尼和对氨基水杨酸的耐药性。
一线和二线抗结核药物的耐药比例： 在一线药物中，异烟肼耐药比例最高，在新发病例中为9.51%，复治病例中为17.84%。利福平耐药比例在新发和复治病例中分别为7.90%和16.70%。乙胺丁醇和吡嗪酰胺的耐药比例相对较低。所有氟喹诺酮类药物（氧氟沙星、莫西沙星、加替沙星、左氧氟沙星）在新发和复治病例中显示出相似的耐药比例。
Pre-XDR-TB患者： 研究从1,281株分离株中鉴定出4株Pre-XDR-TB菌株，占总体样本的1.1%。这4株菌株分布在爪哇-巴厘岛和苏门答腊两个岛屿，涉及新发和复治病例。所有Pre-XDR菌株均携带关键的gyrA基因94位密码子突变（Asp94Ala或Asp94Gly），以及不同的rpoB突变。值得注意的是，四例Pre-XDR患者中有三例从未吸烟，一例属于15–24岁年龄组。
四、讨论与结论
讨论部分总结： 研究发现印度尼西亚结核分枝杆菌谱系分布呈现显著的西向东梯度变化，反映了历史迁移、贸易路线和人口动态的复杂相互作用。谱系4的全球优势地位可能与其更强的毒力和宿主适应能力有关。苏门答腊地区EAI谱系的主导地位可归因于历史上跨越孟加拉湾和马六甲海峡的贸易往来。爪哇-巴厘岛作为人口和经济中心，谱系组成高度多样化。东部印尼地区欧美洲谱系比例较高，可能与荷兰殖民时期的贸易网络有关。首次发现的谱系3菌株表明新的谱系正在进入印度尼西亚。研究还讨论了耐药机制，包括染色体突变、药物靶点改变和补偿性突变。Pre-XDR菌株的发现虽然比例不高，但具有重要临床意义，因为氟喹诺酮类是MDR-TB治疗方案的核心组成部分。贝达喹啉和德拉马尼等新型药物未检测到耐药性，这对印度尼西亚的结核病治疗是积极信号。
研究结论翻译： 该研究证实了谱系2和谱系4在印度尼西亚的高流行率。在国家调查样本中鉴定出Pre-XDR-TB分离株，凸显了扩大分子监测的紧迫需求。尽管贝达喹啉等新药仍然有效，但特定gyrA突变的存在强调了将全基因组测序整合到国家结核病控制规划中以主动管理耐药性和优化治疗方案的必要性。
