细菌耐药性是一个重大的公共卫生威胁，是指细菌对于抗生素的耐受性；细菌耐药性一旦产生，抗生素的作用效果就明显下降，是导致抗生素治疗失败的主要原因。

根据《CHINET 2022年全年细菌耐药监测结果》，常见的病原菌如肠杆菌属细菌、克雷伯菌属、铜绿假单胞菌及不动杆菌属等对多种药物均呈现耐药，以对亚胺培南和美罗培南的耐药率为最高，耐药形势整体非常严峻。

那细菌耐药基因型与耐药表型又是什么，分子药敏和表型药敏结果又该如何判断，我们来一一了解下→


01  什么是耐药基因型和耐药表型？

基因型和表型是生物学中两个重要的概念。基因型是指一个个体所拥有的基因的组合，分子层面的个体遗传信息的载体；表型则是基因型的表现形式，基因型控制着生物个体的表型，基因型与生物个体所处的特定的环境同时发挥作用，使得表型呈现出多样性。

细菌呈现的耐药特征称为耐药表型，拥有的耐药基因称为耐药基因型。任何一个耐药基因型都可能有特定的耐药表型表现，耐药表型由其耐药基因型决定，但耐药表型和耐药基因型之间没有完全的一致性。


02  分子药敏和表型药敏，以哪个为准？

细菌是最常见的重要病原微生物，不同的病原菌对不同的抗菌药物有不同的敏感性。一种抗菌药如果以很小的剂量即可抑制、杀灭细菌，则表示细菌对这种抗菌药“敏感”；反之，则“不敏感”或“耐药”。

1. 分子药敏

随着分子生物学的快速发展，人们对分子的耐药机制、耐药基因有了更深入地了解，开发出了快速的分子药敏诊断技术，这些诊断技术能将药敏试验时间缩短到 1~2 天。

其中，高通量测序（NGS）是目前分子诊断中开展细菌耐药基因检测的重要方法，通量高，全方位，促进了耐药基因的快速鉴定和特征耐药基因组的发现。

使用 NGS 技术可以同时无偏倚地鉴别培养和不可培养微生物的耐药基因特性，同时具有较高检测的灵敏性和特异性，缩短报告时长；对人类、动物和自然环境样本进行的大规模研究，深入阐明多重耐药细菌的传播与抗菌素耐药基因的全球范围流行、分布与变迁提供了前所未有的新视角[1]。


NGS 研究算法分析策略：a. 样本收集和测序流程；b. 基于拼接与直接比对的分析流程；c. 耐药基因的下游聚类、功能性分析

NGS 在耐药基因检测上的应用和发展还将减轻抗生素耐药性的监测工作，并使资源较少的地区能够更充分地受益于快速降低的测序成本带来的价值。

2. 表型药敏

表型药敏试验是指在体外测定细菌对抗菌药的敏感程度或耐药水平的一类试验，药敏试验显示耐药即为表型耐药。一般耗时较长，需要先培养，再进行药敏试验，3~5 天甚至更长时间才能出结果。

常见的表型药敏试验有纸片扩散法、稀释法和 E-Test 法等，其中纸片扩散法可定性测定细菌对药物的敏感程度，操作较简单，适用于生长较快的需氧菌和兼性厌氧菌。结果以抑菌圈越大，说明细菌对该抗菌药越敏感。


按抑菌圈的大小排列：药物 A＞药物 B＞药物 C，即接种菌对药物的敏感程度是：药物 A＞药物 B＞药物 C

一般来说，分子药敏和表型药敏试验都是辅助临床对患者开展正确的抗菌药物治疗的重要方法。分子药敏耗时较短，不需要培养；表型药敏耗时较长，但可用于指导病人治疗，报告直观。

如果患者情况比较危急，建议两个同时送检。由于分子药敏具有时效快的优势，临床可先根据分子药敏的结果进行用药，待表型药敏结果出来后再调整用药方案，可节约患者等待的时间，更快更精准得到有效治疗。

根据《结核分枝杆菌耐药性检测专家共识》，疑似结核患者耐药性检测路径也为：先通过分子药物敏感性试验（DST）对耐药结核病（DR-TB）、尤其是耐多药结核病（MDR-TB）做出早期诊断，并先进行及时合理的治疗；待表型 DST结果出来后，再经临床综合判断是否需要进一步调整治疗方案[2] 。



图：来源于《结核分枝杆菌耐药性检测专家共识》


美格医学助力临床精准诊断：

（1）宏基因组二代测序 

Magi PI-mNGS 项目检测范围基于能提供广域搜索、并持续更新的参考基因组数据库，包含约有 60万+ 株微生物参考基因组，检测展示的结果主要来源于经过细致整理、可精确鉴定的微生物种类数据库，总共 23796 种。

图：mNGS 检测范围

（2）多重靶向测序 tNGS

tNGS 是 mNGS 技术的补充，解决 mNGS 受人源基因组及背景菌基因组干扰的问题；解决 mNGS 对结核、真菌、胞内菌等检出率低的问题；解决 mNGS 检测技术对RNA病毒检测难度大的问题；解决 mNGS 对耐药基因及毒力因子基因检测难点的问题。

图：tNGS 检测范围


参考文献：

[1] Manish B, Alaric W. D'S, Gautam D, et al. Sequencing-based methods and resources to study antimicrobial resistance. Nat Rev Genet, 2019, 20(6): 356–370.

[2] 中国防痨杂志编辑委员会, 中国医疗保健国际交流促进会结核病防治分会基础学组和临床学组. 结核分枝杆菌耐药性检测专家共识. 中国防痨杂志. 2019, 41(2): 129-137.