對(duì)全球抗菌藥物耐藥(AMR)的關(guān)鍵步驟是有效和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè),這是世界衛(wèi)生組織強(qiáng)調(diào)的目標(biāo)。但是,目前耐藥監(jiān)測(cè)主要依賴(lài)于相對(duì)少量臨床分離菌株的自愿被動(dòng)報(bào)告,并且往往是滯后的,此外有的國(guó)家也并未參與監(jiān)測(cè)。
Hendriksen等利用宏基因組技術(shù)對(duì)來(lái)自7個(gè)區(qū)域60個(gè)國(guó)家74個(gè)城市79個(gè)地點(diǎn)的未經(jīng)處理污水進(jìn)行耐藥組(resistome)分析,展示該補(bǔ)充監(jiān)測(cè)方法的潛在應(yīng)用價(jià)值?;蛐蛄校總€(gè)樣本的平均值為1.2億個(gè))分析發(fā)現(xiàn),AMR基因的平均水平為0.03%。研究人員通過(guò)在8個(gè)地點(diǎn)分別獲取不同日期的樣本,證明了地點(diǎn)內(nèi)的高度可重復(fù)性。不同國(guó)家的樣本比較結(jié)果表明,“一個(gè)大城市抽取的單個(gè)樣本可代表該國(guó)家總體AMR水平?!痹? 546個(gè)菌屬樣本中,許多細(xì)菌來(lái)自糞便,但其他菌屬的存在提示其來(lái)源于環(huán)境,可能來(lái)自下水道。此外,與雞、豬或小鼠糞便中的微生物組相比,這些城市污水樣本更接近人類(lèi)糞便微生物組。
AMR基因豐度因不同地點(diǎn)和不同洲而異,非洲最高。巴西為各個(gè)國(guó)家中最高。大洋洲的AMR基因豐度最低。研究人員共檢測(cè)到408個(gè)基因組中的1 625個(gè)AMR基因,其中包括CTX-M、NDM、mcr和optrA等新發(fā)現(xiàn)的基因。其中豐度最高的基因是編碼大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、β 內(nèi)酰胺類(lèi)和磺胺類(lèi)藥物耐藥的抗性基因。大多數(shù)歐洲和北美樣本含有豐富的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗性基因,非洲和亞洲樣本含有相對(duì)豐富的磺胺和酚類(lèi)抗性基因。15個(gè)AMR基因占據(jù)了50%以上的AMR總豐 度。
盡管該模型發(fā)現(xiàn)總抗菌藥物使用量對(duì)不同AMR基因種類(lèi)的豐度無(wú)顯著影響,但隨著同類(lèi)抗菌藥物使用量的增加,編碼對(duì)該類(lèi)抗菌藥物耐藥的抗性基因的豐度顯著增加。污水中抗菌藥物殘留量也是如此。同類(lèi)抗菌藥物殘留量與抗菌藥物使用量沒(méi)有顯著相關(guān)性,但與其AMR基因豐度有顯著相關(guān)性。因此,耐藥性選擇不僅可能發(fā)生在應(yīng)用抗生素的人類(lèi)和動(dòng)物身上,也可能發(fā)生在下水道環(huán)境中。然而,至少?gòu)谋砻嫔峡?,這是一種脫節(jié),抗菌藥物的使用與其污水中殘留水平之間沒(méi)有相關(guān)性。
根據(jù)世界銀行的國(guó)別數(shù)據(jù),研究人員能夠解釋樣本中89%的差異,其中大多數(shù)與衛(wèi)生條件和人口總體健康狀況有關(guān)。隨后,研究人員使用相關(guān)變量預(yù)測(cè)了259個(gè)國(guó)家/地區(qū)的AMR水平。據(jù)預(yù)測(cè),新西蘭、荷蘭和瑞典的AMR水平最低,坦桑尼亞、越南和尼日利亞的AMR水平最 高。
Henriksen等描述的方法為應(yīng)對(duì)全球AMR提供重要進(jìn)展,可實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè),并且其預(yù)測(cè)模型識(shí)別耐藥熱點(diǎn),從而進(jìn)行早期針對(duì)性干預(yù)。對(duì)污水的宏基因組監(jiān)測(cè)也提供了人類(lèi)微生物組的快 照。
該研究還強(qiáng)調(diào)了耐藥傳播中除不適當(dāng)使用抗菌藥物以外的其他因素的重要性。耐藥菌的發(fā)展或引進(jìn)對(duì)治理不完善的國(guó)家可能造成災(zāi)難性后果。在缺乏公共衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施(例如,清潔水的供應(yīng))的情況下,這將導(dǎo)致AMR病原體的傳播。減少抗菌藥物在人類(lèi)和動(dòng)物體內(nèi)的不必要應(yīng)用固然重要,但在中低收入國(guó)家,完善基礎(chǔ)設(shè)施可能將發(fā)揮更大作用。
In the literature. Global antimicrobial resistance surveillance—the answer is in sewage. Clin Infect Dis, 2019,69 (1 October) : iii.