比爾?蓋茨傾力資助！全球肺炎鏈球菌基因「地圖」出爐

圖片來源：梅林達?蓋茨基金會官網

比爾?蓋茨夫婦懷著「我們可以通過向最需要的人提供最新的科學技術來拯救生命」的信念，致力於提供有效的疫苗、藥物和診斷，並開發創新方法為最需要的人提供健康服務。由比爾和梅林達?蓋茨基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)資助的全球肺炎球菌測序（GPS）項目在全球範圍內對肺炎鏈球菌進行基因組監測，以幫助制定下一代肺炎疫苗。

DOI: 10.1016/S1473-3099(19)30297-X

近日，研究人員繪製出全球最常見的肺炎細菌基因組圖譜。這項研究發表在《Lancet Infectious Diseases》雜誌上。 同時，發表在《EBioMedicine》雜誌上的一篇姐妹論文揭示了哪些肺炎鏈球菌在世界各地流行，並解釋了儘管有疫苗，但肺炎球菌導致的肺炎發病率仍然很高。

可怕的肺炎鏈球菌

每年全球因肺炎死亡的人數高達數十萬，同時肺炎也是5歲以下兒童死亡的最大單一傳染性疾病。而肺炎鏈球菌則是細菌性肺炎的常見病因。雖然健康的成年人不會因攜帶肺炎鏈球菌而生病，但是這些細菌在兒童中可能會造成致命的感染。

肺炎球菌也會引起身體其他部位的疾病，例如感染大腦或血液，引起腦膜炎或血液感染，這些都能導致敗血症的進一步發生。

各種肺炎球菌菌株 圖片來源：GPS官網

在過去的十年里，世界上許多國家都研發出針對肺炎鏈球菌外殼的疫苗——肺炎球菌結合疫苗(PCV)。嬰兒接種PCV也可以預防這些肺炎球菌感染。雖然PCV對多達13種重要的肺炎鏈球菌亞型非常有效，但已知的肺炎鏈球菌亞型卻超過了100種。

全球首個肺炎鏈球菌基因地圖出爐

美國亞特蘭大埃默里大學韋康桑格研究所和美國疾病控制和預防中心的研究人員與世界各地的科學家們合作，對來自51個國家的2萬多份肺炎鏈球菌樣本進行了DNA測序。這將有助於預測哪些菌株對新型肺炎球菌疫苗至關重要。

圖片來源：Wellcome Trust Sanger Institute

研究人員收集了疫苗注射前後的樣本，進行DNA序列比較，來觀察細菌變化。這些變化可能會影響疫苗對肺炎球菌的預防效果，以及新菌株的出現是否會影響疾病的嚴重程度和治療的難易程度。

研究人員在全球範圍內發現了621種菌株亞型，每一種都與一種或多種衣殼類型有關。他們還發現，在PCV被引入後，非疫苗型菌株亞型的水平有所上升，這表明細菌對疫苗做出了反應而進化。

Rebecca Gladstone 圖片來源：Wellcome Trust Sanger Institute

威康桑格研究所的Rebecca Gladstone博士說:「我們的研究首次對世界上的肺炎鏈球菌種群進行了基因組描述。這在以前是不可能的，因為以前只對個別群體的樣本進行了研究。現在我們有了全球數據，顯示每個國家都有哪些菌株，可以用這些數據來了解全球範圍內的肺炎球菌感染。」

肺炎鏈球菌基因地圖多重要？

比爾和梅林達?蓋茨基金會肺炎研究小組的負責人Keith Klugman教授說:「我們必須繼續為世界各地的兒童接種疫苗，因為接種疫苗是降低肺炎風險的唯一最佳途徑，因為它可以防止兒童與成人之間傳播肺炎鏈球菌。然而，我們正在與細菌的進化作鬥爭。這項研究表明，持續進行的全球基因組監測的重要性，以了解哪些菌株可能造成威脅，幫助重新制定下一代疫苗。」

來自阿根廷、孟加拉國、巴西、印度，俄羅斯和南非的全球肺炎球菌測序合作科學家

美國疾病控制與預防中心鏈球菌實驗室的Lesley McGee博士也表示，這項基因組研究不僅讓我們看到當前全球範圍內最重要的肺炎鏈球菌菌株類型，而且還有助於理解它們的進化。這一信息將為開發預測工具打開大門，以識別可能因使用疫苗而出現的毒株。

肺炎鏈球菌的基因地圖已經問世，這為攻克肺炎、提高人們生活質量奠定了基礎。基因測序已經成為一個新時代的焦點，在這個新時代，基因組學和公共衛生的交叉能夠優化預防策略，同時提供非常有價值的信息用於預測和應對未來的新挑戰。

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參考資料：

[1] Pneumonia mapped in largest genomic survey of any disease-causing bacterium

[2] Pneumococcal lineages associated with serotype replacement and antibiotic resistance in childhood invasive pneumococcal disease in the post-PCV13 era: an international whole-genome sequencing study

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