发布时间:2014-07-21 10:37 类别:医学前沿资讯 标签:分枝 结核病 组合 菌株 位点 结核分枝杆菌 来源:医脉通
文献标题:Development of a Hierarchical Variable-Number Tandem Repeat Typing Scheme for Mycobacterium tuberculosis in China.
文献来源:PLoS One 2014;9(2):e89726
结核分枝杆菌可变串联重复序列(VNTR)分型在全球范围内得到了广泛运用,Philip Supply等于2006年提出的15/24位点VNTR(VNTR-15/24)是目前应用最多的方案,但该方案对我国高度流行的北京家族菌株的分辨率较低。因此,建立相对统一的结核分枝杆菌基因分型方法对掌握我国流行菌株的遗传特征及评估各地区结核病的近期传播具有重要意义。
为了建立适合我国结核分枝杆菌临床菌株特征的分型方案,我们系统评估了25个VNTR位点在我国不同地区流行的结核分枝杆菌临床菌株中的分辨率和可靠度,筛选出一套位点数少且分辨率高的“9+3”VNTR位点组合,以适用于在我国推广应用。
本研究通过分析已报道的37个VNTR位点在我国及其他东亚地区的Hunter-Gaston指数(HGI),以HGI I 0.1为标准挑选了包括VNTR一15在内的27个位点进行评估。
用这些位点对从全国6个省市以人群为基础收集的1 362个菌株进行基因型鉴定。结果在27个位点中,3个位点因存在扩增或不完全重复单位等问题被排除。
对剩余位点进行HGl分析表明,除3个高变位点(VNTR 3232,VNTR 3820和VNTR 4120)在各地均显示较高分辨率外,其他21个位点在不同地区的分辨率存在较大差异。
3个高变位点及分辨率较高的QUB-11a由于可判读性较差或扩增成功率较低被选为二线候选位点,其余20个位点作为一线候选位点。
通过编程计算一线候选位点中所有组合的HGI值发现,20个位点中只需9个位点即可达到VNTR-15的分辨率。
所有9位点的组合中,QUB-1lb、QUB-18、Mtub21、MIRU 26、QUB-26、Mtub04、MIRU 31、VNTR 2372和MIRU 40在6个地区的HGI平均值(0.989 4)最高,且该最优组合(VNTR-9)在6个地区的分辨率与标准VNTR一15相当。该组合与VNTR-15在定义簇菌株及独特型菌方面高度一致。
另外,该组合也可准确区分北京菌株及非北京菌株。根据VNTR-9分型结果,1 362个菌株中共441个菌株成簇,进一步分析其中3个高变位点及QUB-11a位点的基因型发现,3个高变位点的差异度较大而QUB-1 la的差异度较小。
3个高变位点将441簇菌株进一步划分为106簇(238个菌株)和103个独特型,而在此基础上QUB-11a仅能进一步区分2簇,提示QUB-11a与3个高变位点问存在分辨率的冗余。
因此,我们将QUB-11a排除,而保留3个高变位点(HV一3)作为二线位点。针对高变位点可能存在突变速率过快的问题,我们用从同一病例不同时期收集的菌株进行了评估。
结果提示,3个高变位点在患者体内具有很高的克隆稳定性。另外,针对高变位点扩增产物大而不易准确判读的问题,我们提出将同一簇菌株的扩增产物在临近泳道上进行电泳以减少人为偏差的解决办法。
我们在系统评估VNTR位点在我国6个省市的分辨率和可靠性基础上,建立了适合我国结核分枝杆菌特征的“9+3”两步分型方案:即第一步用VNTRO作为一线分型方法对所有菌株进行分型;第二步用HV一3进一步区分VNTR-9定义的簇菌株。
VNTR-9的分型结果可供全国进行流行菌株的比较和遗传多态性研究;而加上HV-3的分型结果可用于追踪突发疫情的传染源溯源和追踪区域内部或跨地区的结核病传播。
该方案包含的位点数少且分辨率高,同时VNTR-9中有7个位点与VNTR-15相同,使其与全球其他地区分型结果具有较强的可比性。本研究提出“9+3”VNTR位点组合的分步分型方案为建立和推广我国统一的结核分枝杆菌基因型分型方法奠定了良好基础。
中华结核和呼吸杂志2014年5月18卷5期
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