的进化结核分枝杆菌基因组时代的耐药性
加缪尼姆
詹姆斯·米勒德
Valwynne福克纳
Johana Monteserin
汉娜普
伊坎·奥利弗·约翰逊- 1感染和抗性系统化学生物学实验室，弗朗西斯克里克研究所，伦敦，英国
- 2英国利物浦大学感染与全球卫生研究所
结核分枝杆菌已对所有用于治疗该病的药物产生耐药性，包括最近才引入临床实践的药物。与其他细菌相比，它有一个很好的保守基因组，这是由于它作为一种专性人类病原体的作用，已经适应了5到1万年的生态位。这些特征便于重建和年代测定结核分枝杆菌系统发育，为了解耐药性是如何获得并在全球传播提供了关键见解。对每一种新药的耐药性都发生在临床使用的5到10年内，而对最近推出的药物的耐药性发生得更快。在大多数情况下，赋予抗性的突变会带来适应度成本，但这可以通过补偿性突变来克服，这种突变可以恢复到野生型细菌的适应度。很可能结核分枝杆菌获得耐药性，同时由于宿主内低频变异的产生而保持有限的基因组变异，结合持续的净化选择导致变异的损失而没有明显的适应度优势。然而，确实具有优势的变异，如耐药性，可以增加宿主内所有细菌的患病率，并成为优势克隆。然后，这些耐药菌株可以在新的宿主中传播，导致原发性耐药感染。随着许多国家开始采用基因组方法来诊断结核分枝杆菌在感染和耐药性方面，重要的是要意识到其对耐药性进化的影响。目前，对耐药突变的理解还不完整，一些靶向基因诊断会产生自己的选择压力。我们讨论一个例子，一个利福平耐药突变，这不是常规覆盖的标准测试成为主导。最后，对贝达喹啉和delamanid等新药的耐药是由在短时间内检测到的大突变基因组靶点上发生的个别罕见突变引起的，并且不提供基因型-表型相关性的统计力——与形成药物敏感抗结核治疗主干的较早建立的药物相反。因此，我们需要一种不同的方法来识别新药的耐药突变，以免它们的耐药性变得广泛，从而丧失它们的效用。
简介
结核分枝杆菌是一种古老的细菌病原体，尽管缺乏其他细菌可利用的几个关键机制来促进耐药性的快速传播，如水平基因转移和移动耐药元件，但它对所有用于对抗它的药物都具有耐药性。在缺乏这种机制的情况下，所有抗结核药物耐药性都是由基因组突变授予的，主要是单核苷酸多态性(SNPs)，这些突变通过耐药细菌的复制和进一步传播而传播。在这篇综述中，我们讨论如何结核分枝杆菌尽管与其他细菌病原体相比，保持相对保守的基因组，但仍可产生耐药性(Eldholm和Balloux, 2016)，并举例说明它如何在宿主间和宿主内获得抗性。最后，我们评估了诊断可能如何受到耐药性的影响并形成其出现，并概述了对正在进入临床使用的结核病新药识别耐药性的影响。
主要功能结核分枝杆菌基因组
H37Rv的全基因组序列，最初是从1905年在纽约接受治疗的一位患者身上分离出来的，现在是H37Rv最常用的实验室菌株结核分枝杆菌，于一九九八年出版(科尔等人，1998年)．最近的注释报告它的长度为4.4兆，使它比分枝杆菌smegmatis(也叫Mycolicibacterium smegmatis, (古普塔等人，2018)，但是否有用仍有争议(托托利等人，2019年)]，也是最小的一个麻风杆菌(1.6 megabases)。它含有3906个编码基因，由于分枝杆菌细胞壁复杂，大量编码基因负责脂肪酸代谢。它含有丰富的鸟嘌呤和胞嘧啶残基，与许多其他细菌(例如革兰氏阴性)不同，它没有重组的证据，也没有附属基因组(Eldholm和Balloux, 2016)．大约10%的基因组专门用于一组典型的富含脯氨酸(P)和谷氨酸(E)的蛋白质，称为PE和PPE基因家族，它们是异质的，由大量串联重复组成，被假设为表面抗原，负责与宿主免疫系统相互作用(菲什拜因等人，2015)．它们很难通过短读测序来解决，因此历史上一直被排除在许多基因组分析之外结核分枝杆菌．
结核分枝杆菌传统上被认为是一种基因同质的细菌，已进化成一种专门的人类病原体，其突变率比大多数其他细菌低，每个基因组每年只有0.3至0.5个SNPs (Eldholm和Balloux, 2016)．的结核分枝杆菌复合物(MTBC)很可能起源于与病原体共享的环境分枝杆菌祖先的转变m . canetti（Soolingen等人，1997年)．这种转变伴随着基因组大小的相应缩小，以及基因重组或基因转移能力的丧失，这可能是因为它发展成了一种只生活在一个生态位的特殊病原体。MTBC与环境分枝杆菌的最初分歧可能发生在非洲，然后通过人类迁徙传播到全球(Gagneux 2018)．动物适应MTBC菌株，包括牛分枝杆菌(牛)和m . caprae(山羊)很可能是从人类那里转移来的，比较基因组研究证明，这些研究表明，来自人类的基因损失狭义结核分枝杆菌向MTBC的其他成员(Comas等，2013)．遗传证据表明，MTBC可能起源于大约5000 - 10000年前(Bos等人，2014；Kay等，2015；china - oms等人，2019)，与考古证据相对应结核分枝杆菌9000年前骨骼残骸中的DNA和脂质(赫什科维茨等人，2008年)．
现代MTBC包括7个人类适应的谱系，它们是系统发育上不同的群体，分别进化，在500至3000年的时间内分化(奥尼尔等人，2019年)和几种适应动物的菌株。血统1、2、3、4和7传统上被称为狭义结核分枝杆菌，而血统5和6被称为m . africanum．谱系5和6局限于西非，谱系7局限于东非，这表明它们可能特别适应了它们的宿主种群(Asante-Poku等人，2015年)．世系1至4在全球分布，世系2和世系4在全球最普遍(Gagneux 2018）
耐药机制
大多数的结核分枝杆菌抗生素耐药性是由基因组突变引起的——通常是snp或小的插入或缺失，偶尔也有较大的缺失或倒置。由于缺乏水平基因转移或外体抗性基因(Boritsch等人，2016)，这些耐药细菌通常自发产生，并被染色体编码，通过在宿主内复制和在宿主之间传播来传播。
与表现出水平基因转移并因此也可以获得染色体外药物失活耐药基因的生物体相反，抗结核药物耐药可以通过三种主要机制获得:基于靶点的突变、激活剂突变和外排泵的调节。基于靶点的突变是指药物靶点本身发生突变，通常阻止药物结合。许多抗结核药物是作为前药使用的，需要被细菌酶激活才能产生活性形式。在这些情况下，药物激活剂的突变可导致耐药性。最后，外排泵可将活性药物泵出细菌细胞，尽管这样的例子较少。中显示了每种机制的示例表1（席尔瓦和帕洛米诺，2011年；杜基等人，2018)．有些药物具有多重耐药机制，例如异烟肼耐药可通过靶向(韩国仁荷)或活化剂(katG)突变。一些突变可能导致交叉耐药，而另一些突变可能导致单抗。例如,atpE目标只有贝达奎林。然而，对贝达喹啉，氯法齐明，甚至是新的结核病抑制剂如BRD-9327的耐药性可通过外排泵调节突变而授予Rv0678（约翰逊等人，2020年)．
表1导致突变的类别结核分枝杆菌耐药性。
影响获得耐药的因素
耐药流行率因药物、药物使用模式(包括与之联合使用的药物)、细菌遗传背景和国家(Brynildsrud等人，2018；Ektefaie等人，2021)．的能力结核分枝杆菌获得对每种药物的耐药性取决于自发突变体产生和存活的速率。这对于每种药物都是不同的，吡嗪酰胺具有特别高的耐药获得率在体外利福平的比率较低(图1） (McGrath等人，2014；大卫,1970；比灵顿等人，1999；Werngren abd Hoffner, 2003；O'Sullivan et al.， 2008；Bergval等人，2009,2012；Huitric等人，2010；Kana等人，2010年；福特等人，2011年；Stoffels et al.， 2012)．然而，临床相关性在体外突变率只是一种药物对耐药性发展的可能稳健性的一个方面。例如，检测抗贝达喹啉突变体自发发展的研究(Huitric等人，2010)记录了细菌生长的速度atpE突变，这是决定贝达喹啉抗性的主要基因在体外但不是在活的有机体内在美国，几乎所有临床报告的突变都发生在Rv0678基因(Huitric等人，2010)．这可能是因为atpE必需基因和突变是否会带来很高的适应度成本在体外，强调了理解的重要性在活的有机体内突变的适应度成本。
图1自发的在体外主要抗结核药物的突变率(McGrath等人，2014)．从不同的细菌谱系中测量了各种实验室和临床菌株的比率。药品名称缩写:RIF，利福平;异烟肼、异烟肼;PZA,吡嗪酰胺;EMB,乙胺丁醇;BDQ bedaquiline;STR,链霉素;DCS, D-cycloserine。浓度(以毫克/升计)载于括号内及原始参考文献(大卫,1970；比灵顿等人，1999；Werngren和Hoffner, 2003；O 'Sullivan et al.， 2008；Bergval等人，2009年,2012；Huitric等人，2010；Kana等人，2010年；福特等人，2011年；Stoffels et al.， 2012)．
细菌遗传背景也可能影响某些菌株获得耐药性的能力。这方面最好的例子是与其他细菌谱系相比，谱系2菌株的耐药性患病率更高(帕瓦蒂等人，2010；Ektefaie等人，2021)．这很可能是血统2结核分枝杆菌菌株具有更强的获得耐药性的内在能力，这已被多项研究证实(福特等人，2013；Hakamata等人，2020年；Nimmo等人，2020年；奥尔蒂斯等人，2021年)，尽管至少有一项研究没有发现这种联系(Guerra-Assunção等，2015)．虽然这种情况发生的机制还没有完全阐明，在体外一起工作m . smegmatis(一种常用于实验室研究的相关分枝杆菌)已表明核糖体突变可导致对多种抗生素的耐药性，并增强细菌的存活率(戈麦斯等人，2017)．第二系菌株耐药率较高的另一种解释可能是创始人效应，即已经耐药的第二系菌株在高传播率的地区迅速扩增(Grandjean等人，2015年)．
最后，国家特有的因素已被证明影响耐药性的发展，即使是在特定的菌株内。中亚支系2.2谱系的一个亚群(北京菌株)的重建系统发育的一个例子表明，在20世纪80年代传入阿富汗之前，它在20世纪60年代和70年代在前苏联共和国中传播(Eldholm等人，2016)．许多耐药突变是在前苏联共和国流行的菌株中独立产生的，而除了最初的血统定义之外，很少有rpoB在阿富汗菌株中出现了突变，其中绝大多数突变发生在苏联解体后的几年里。另一项对世系4全球传播的分析发现，世系4很可能是在殖民扩张期间从欧洲传播出去的，大多数产生耐药性的突变随后在各个国家传播。Brynildsrud等人，2018)．综上所述，这表明各种难以量化的因素，如不同的医疗保健系统和政治不稳定，这些因素可能会影响抗菌素处方、供应和使用的模式。此外，测序和药敏试验的国别差异也可能在每个国家确定的耐药水平中发挥重要作用。例如，2020年世卫组织欧洲区域94%的新结核病例进行了利福平耐药检测，而非洲区域为50% (世界卫生组织，2022年)．
宿主间产生抗性
自20世纪50年代引入第一种抗结核药物链霉素以来，大多数新药的耐药性已被确定为在临床使用后5至10年内发生，在世界不同地区独立发生类似的突变(趋同进化)(科恩等人，2015年；曼森等人，2017；Brynildsrud等人，2018)．这种现象在最近引进的药物中发生得更快。
对在南非夸祖鲁-纳塔尔省Tugela Ferry爆发的世界上第一次全面描述的广泛耐药结核病(XDR-TB，根据注射和氟喹诺酮耐药的历史定义)的分析显示，该菌株携带的耐药突变是在50多年内连续获得的。基因组年代测定技术显示，耐药性广泛地按照药物引入临床实践的顺序发展(科恩等人，2015年)，而在全球范围内的超过1500株谱系4 (Brynildsrud等人，2018)．这证实了在20世纪40年代中期引入链霉素后建立的模式，在两年内报告了临床耐药(尤曼斯等人，1946年） (图2)．另外两项关于多个全球谱系的研究也显示了相同的耐药发展顺序，首先是异烟肼和链霉素耐药，然后是利福平、氟喹诺酮类药物和注射剂(曼森等人，2017；Ektefaie等人，2021)．有趣的是，这些研究并没有显示药物引进日期和耐药性出现日期之间的相关性。这很可能代表了其他变量影响抗性发展的事实，比如突变发展的自发速率，在活的有机体内与耐药性相关的健身成本，以及倾向于使用药物的临床组合(例如，自20世纪50年代以来，注射药物已经可用，但它们比利福平和异烟肼使用得少得多)。
图2抗结核药物开始临床使用的日期(上面那条线，用黑色实线表示)和估计耐药出现的日期(下面那条线，用灰色虚线表示)(Ektefaie等人，2021)．
有趣的是,Rv0678可能导致贝达喹啉耐药的突变早在药物面包车(范多普等人，2020年)．据推测，这可能是氯法齐明的使用所选择的，氯法齐明是在20世纪50年代为治疗结核病而开发的，尽管由于更有效的结核病药物的开发，氯法齐明主要用于治疗麻风病，直到21世纪初才被重新用于治疗耐多药结核病。最早的出现可追溯到18世纪初th世纪，尽管有趣的是这个分支有一个相关的失活突变mmpL5这很可能抵消了抗性表型(Sonnenkalb等人，2021)．不过，后来出现在19世纪末th20岁出头th世纪仍然早于任何抗结核疗法的使用，这可能是由于其他环境压力因素，包括在向强制性致病性过渡之前环境中的微生物拮抗作用。由于MmpL5的一个作用是外排——尤其是铁载体的外排——这可能包括适应低铁可用性或毒素的存在。总的来说，这表明，至少对于贝达喹啉和氯法齐明，以及潜在的其他新药，耐药细菌可能已经存在于环境中，并且可以随着治疗的扩大而迅速被选择。
补偿性突变
许多结核病药物针对基本的细胞过程，因此耐药突变可能带来适应度成本，表现为与野生型菌株相比培养中生长速度较慢，在人群中的传播减少。最好的描述是rpoB产生利福平耐药的突变(Gagneux等人，2006年；奈特等人，2015年)．异烟肼耐药突变最常见katG(S315T)被认为只有最小的适应成本，而吡嗪酰胺耐药性可能有适应成本(peerska等人，2021年)．大多数氟喹诺酮类耐药突变不影响健康，尽管已报道生长受损gyrAG88C和G88D突变，尽管这些突变在临床分离株中很少发生(Emane等人，2021年)．
所施加的适应度成本rpoB突变可以通过代偿性突变逆转，特别是在rpoA而且rpoC它编码RNA聚合酶的另外两个亚基(α和β素数)。这些已经在在体外此外，在耐多药结核病负担高的国家中，结核病流行率也有所上升(Comas等，2011；默克等人，2018；劳纳等人，2021年)，在某些情况下与耐多药结核病毒株的高传播率有关(Gygli等人，2021)．
宿主体内出现抗性
这是可能的能力结核分枝杆菌随着时间的推移，快速获得耐药性的同时保持有限的基因组变异是由于宿主内低频变异的产生。考虑到这一点，这并不奇怪结核分枝杆菌感染通常会持续几个月到几年，宿主内的细菌数量在超过10时达到峰值9菌落形成单位。通过采用高通量测序技术，人们对这一点有了更深入的了解，这使得最近能够在宿主内识别显著性结核分枝杆菌遗传多样性。宿主内多样性原则上可由多个基因不同菌株的混合感染或单个感染菌株的宿主内微进化产生，或两者兼有(图3） (福特等人，2012)．在一个极端情况下，当从多个身体部位取样时，据报道在晚期疾病患者感染期间出现了多达50个共识水平的SNP差异(利伯曼等人，2016)．然而，在大多数情况下结核分枝杆菌感染，遗传多样性受到纯化选择的限制，导致变异的损失，而这种特殊的病原体没有明显的适应度优势，它适应于人类宿主的致病生活方式(图3)．
图3感染模型，显示如何通过与遗传不同的菌株混合感染或克隆感染菌株的宿主内进化而发生宿主内遗传多样性。宿主内部进化模型显示单一优势菌株，净化选择导致适应度降低的变体丢失，肺内存在多个共存菌株。
尽管大多数结核分枝杆菌变异在感染过程中会消失，但那些具有耐药性等优势的变异仍然有可能随着时间的推移而增加流行率并成为主导克隆。然后，这些耐药菌株可以在新的宿主中传播，导致原发性耐药感染。这可能与其他细菌形成对比，其中多种变异菌株可能单独共存，如可以在非特化病原体中看到的，如铜绿假单胞菌（Winstanley等人，2016)或非结核分枝杆菌(布莱恩特等人，2016年；肖等人，2019年)，这些患者的气道和免疫环境异常(图3)．
了解影响宿主内部整体的因素结核分枝杆菌遗传多样性可能为研究控制细菌复制和进化的机制提供见解。迄今为止，大多数研究依赖于对从培养物中提取的分枝杆菌DNA进行测序，以确保有足够的DNA用于测序，尽管这可能会由于随机损失和选择更适合在培养物中生长的细菌亚群而引入偏差(梅特卡夫等人，2017)．然而，已经证明了与培养无关的测序结核分枝杆菌直接从痰中测序比从培养中测序更能识别遗传多样性(Nimmo等人，2019年；肖基等人，2019年)．随着直接来自样本测序技术的改进，我们对患者内部遗传多样性的理解可能会继续发展。
从目前依赖于培养测序的工作来看，一项对5名患者的详细研究显示，总体而言结核分枝杆菌基因组多样性随着疾病严重程度的增加而增加，在两名患者死前分离株中尤其高，可能是由于细菌负荷高(O 'Neill等，2015)．序列多样性最大的基因是那些参与细胞包膜脂质生产的基因。没有证据表明在治疗期间多样性下降或任何影响结核分枝杆菌发现了谱系或耐药性概况，而艾滋病毒状态无法进行分析。一项对来自8项公开研究的200名患者的分析发现，与抗生素耐药性相关的基因显示出最高的多样性，而其余基因类别的宿主内多样性(在体外必需基因、非必需基因、PE/PPE基因和抗原基因)似乎不受影响(Vargas等人，2021年)．南非队列研究显示，空腔病、2系菌株感染和无二线耐药性患者具有更大的遗传多样性，尽管培养阳性时间与多样性之间没有关联(Nimmo等人，2020年)．这表明，与细菌种群大小相比，多样性可能更多地受到更高的内在突变率(如谱系2所示)、不同的药物穿透(在空洞疾病中)或免疫控制受损(在未经治疗的艾滋病毒中)的影响。然而，在6个月时，多样性和临床结果之间没有关联。
野生型等位基因和耐药相关变异(RAVs)的混合种群赋予了异抗性，其中耐药和易感细菌种群共存于同一宿主内。这可能是由于不同的药物渗透到不同的肺空间和病理区域(Dheda等，2018)导致单药治疗和随后的耐药获得或易感菌存活。贝达喹啉的基线遗传异抗性似乎特别普遍(高达60%)(Nimmo等人，2020年)和氟喹诺酮类药物(11-26%)(歌剧等，2017；Nimmo等人，2020年)．
一些病例报告已确定杂合子RAVs在治疗过程中频率增加(Sun et al.， 2012；Eldholm等人，2014；劳纳等人，2017年)，导致固定的抗性，包括最初鉴定的频率<1%的变体(Vos等人，2019年)．一项回顾性深度测序研究发现非常低频率的RAVs(<1%)先于获得性表型耐药(恩格尔塞勒等人，2019年)．然而，由于低频变异的高周转率，可能很难预测哪些杂合RAVs可能会持续或固定，哪些会消失。在一项近400例患者的前瞻性队列研究中，大多数在WGS上检测到的杂合RAVs具有序列分离物，且对检测频率高于5%的变异的敏感性表明RAV持续存在或固定(17/ 20,85%)(Nimmo等人，2020年)．然而，只有一例非常低频的RAV(<5%)扩增引起耐药。另一项研究表明，频率<1%的RAVs患者对治疗结果没有影响(Chen等人，2021)，而多个队列研究的建模表明，≥19%频率的变异预测了随后的固定(Vargas等人，2021年)．
综上所述，目前的证据表明杂合子RAVs的意义可能取决于它们的频率，频率较高的(>15-20%)比频率较低的(特别是<5%)具有更大的临床意义。虽然目前的诊断方法可能无法确定杂合子RAVs (吴恩达等人，2019；Rigouts等人，2019年)随着新的基于测序的技术提供了良好的敏感性，即使是在非常低的频率识别的RAVs，建立如何解释低频杂合RAVs将成为一个重要的临床决策。
对诊断的影响
随着许多国家转向基于基因组的方法，如基于分子pcr的工具(例如Xpert MTB/RIF)，并逐步转向用于诊断的靶向测序和全基因组测序(WGS)结核分枝杆菌在感染和鉴定耐药时，重要的是要意识到耐药进化的意义。目前，对耐药突变的理解不可避免地受到限制，特别是对于新药，尽管最近进行了大规模的全球研究(CRyPTIC财团，2022年)．靶向分子工具创造自己的选择压力的最明显的例子已经在埃斯瓦蒂尼得到了证明，在那里，非典型的利福平耐药突变，rpoB位于利福平耐药决定区之外的I491F成为主导(图4一） (Sanchez-Padilla等人，2015)．
图4原理图(一)rpoB显示利福平耐药决定区域的基因密码子426-504,Xpert MTB/RIF探针的覆盖范围(从(Chakravorty等人，2017)和I491密码子的位置，以及(B)Rv0678显示已报道的基因替换分布的基因，用与耐药性相关的颜色表示(转载自(Ismail等，2021)。
这是在Eswatini 2009年耐药调查之后首次发现的，该调查显示耐多药结核病的发病率高得惊人(先前未经治疗的患者为7.7%，先前接受治疗的患者为33.8%)(Sanchez-Padilla等人，2012)．Xpert MTB/RIF于2012年实施，以实现耐多药结核病的快速诊断(Sikhondze等人，2015)，但在2015年，对2009年调查中储存的菌株进行的详细遗传和表型分析显示，30%的利福平耐药实际上是由一种抗生素引起的rpoBI491F突变未被Xpert MTB/RIF识别，因此报告为利福平敏感(Sanchez-Padilla等人，2015)．因此，感染这种毒株的患者对利福平耐药感染采用无效的标准药物敏感方案进行治疗。到2017年下一次耐药调查时，56%的利福平耐药是由I491F突变引起的(世界卫生组织，2020年)．此后，Eswatini国家结核病控制规划提出，在表型测试完成之前，假定将所有耐异烟肼结核病作为耐多药结核病治疗，因为大多数I491F突变存在于耐异烟肼菌株中(Ardizzoni等人，2021年)．
最后，对贝达喹啉和delamanid等新药的耐药性是由许多单独罕见的突变引起的，这些突变不像大多数一线药物那样为基因型-表型相关性提供统计依据。例如，在Rv0678该基因负责大多数临床贝达喹啉耐药，突变遍布整个基因，没有明确的耐药热点(图4 b)．此外，野生型和耐药分离株之间没有贝达喹啉的最低抑制浓度的明确区分，这可能会使将单个突变分类为易感或耐药的尝试复杂化，许多突变可能落在临界浓度附近，并且容易受到技术变异的影响。一种实用的方法可能是使用分子或遗传方法来筛选耐药相关基因的变异，这在易感菌株中是罕见的，然后对含有突变的菌株进行表型评估。
结论
结核分枝杆菌它显示出对所有已开发的抗结核药物产生耐药性的非凡能力，包括近年来用于临床治疗耐药结核病的药物，如贝达喹啉、利奈唑胺和delamanid/pretomanid。重要的是要记住，这些药物对绝大多数耐药结核病患者仍然非常有效，并且无疑是过去10年耐药结核病结果取得重大改善的原因(世界卫生组织，2022年)．然而，例如广泛耐药结核病在南非的传播，首先被确定为图盖拉渡口疫情，以及结核病的迅速扩大rpoBI491F突变在结核分枝杆菌在埃斯瓦蒂尼的菌株中，强调这一进步不能被视为理所当然(甘地等人，2006年；Sanchez-Padilla等人，2015)．要实现世界卫生组织提出的在2015年至2035年期间将结核病传播减少90%的终结结核病目标，就需要严格控制耐药结核病的蔓延，这就需要向感染者迅速提供高效药物。
要实现这一目标，需要作出重要的战略决策。虽然现在有一些令人兴奋的新药候选药物正在通过结核病药物开发管道，但它们的影响仍不确定。目前可用药物的有效性取决于限制耐药性的传播。因此，治疗耐药结核病的有效药物如贝达喹啉和pretomanid是否应该被纳入药物敏感结核病(DS-TB)方案是值得怀疑的，因为这可能会增加耐药性的传播并降低其对耐药结核病的有效性，除非DS-TB治疗的改进超过了它们对结核病患者的总体益处和消除耐药结核病的进展。在评估SimpliciTB (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03338621)等试验的结果时，需要考虑到这一点，其中贝达喹啉和pretomanid被用于将DS-TB治疗时间从6个月缩短到4个月，这已经被证明是可能的，使用利福喷丁和莫西沙星(Dorman等人，2021)，或对部分病人采取分层治疗方法(帝国等人，2018年)．
此外，重要的是不要假定对药物的敏感性，结核病规划的目标应是对治疗方案中包括的所有药物进行敏感性测试。现在已经清楚地证明存在贝达喹啉耐药，因此可以预期在没有任何明确耐药危险因素的患者中发生(贝克特等人，2020年；范多普等人，2020年；Ismail等，2022基因型敏感性测试在许多情况下显然是非常有效的，但重要的是要认识到局限性。虽然对贝达喹啉和delamanid/pretomanid等新药有限的基因型-表型理解将是一个挑战，但其传播rpoBI491F显示了来自诊断的选择压力有多么重要。
因此，最有效的策略是需要更好地了解耐药性在患者体内是如何发展的，以防止其发生。这将需要通过使用所有药物的预先药敏试验(使用基因型和表型相结合的方法)来防止耐药性的传播，同时持续监测耐药性的发展和耐药突变的流行变化，战略性地使用现有药物以使个体患者受益最大化，以及终止结核病战略。
作者的贡献
概念:CN;写作-原稿:CN;撰写-审稿及编辑:CN、JaM、VF、JoM、JE、HP、EJ;可视化:CN, VF, JoM，和HP;监督:EOJ;所有作者都对这篇文章做出了贡献，并批准了提交的版本。
资金
这项工作得到了弗朗西斯·克里克研究所的支持，该研究所的核心资金来自英国癌症研究所(CC2169)、英国医学研究委员会(CC2169)和威康信托基金会(CC2169)。
致谢
图2,3.而且4创建BioRender.com．这项研究部分由威康基金会(CC2169)资助。出于开放获取的目的，作者已经对本次提交产生的任何作者接受的手稿版本申请了CC BY公共版权许可。作者要感谢乔安娜·埃文斯(感染和抗性系统化学生物学实验室，弗朗西斯·克里克研究所)仔细阅读了手稿。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文中所表达的所有主张仅代表作者，并不代表他们的附属组织，也不代表出版商、编辑和审稿人。任何可能在本文中评估的产品，或可能由其制造商提出的声明，都不得到出版商的保证或认可。
参考文献
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关键词:TB，获得性耐药，宿主内进化，克隆扩增，代偿性突变，贝达喹啉，delamanid, pretomanid
引用:Nimmo C, Millard J, Faulkner V, Monteserin J, Pugh H和Johnson EO (2022)结核分枝杆菌基因组时代的耐药性。前面。细胞。感染。Microbiol。12:954074。doi: 10.3389 / fcimb.2022.954074
收到:2022年5月26日;接受:2022年9月20日;
发表:2022年10月7日。
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迪格比华纳南非开普敦大学教授版权©2022尼莫，米勒德，福克纳，蒙特塞林，普和约翰逊。这是一篇开放获取的文章，根据创作共用署名许可(CC BY)．在其他论坛上的使用、分发或复制是允许的，前提是原作者和版权所有者注明出处，并按照公认的学术惯例引用本刊上的原始出版物。不得使用、分发或复制不符合这些条款的内容。
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