耐药基因和突变的分子检测

耐药性的分子检测直接识别抗菌素耐药性的遗传决定因素，而不是通过药物存在下的生长情况来推断耐药性。它包括已知耐药基因的靶向核酸扩增、耐药相关点突变的检测以及调查整个耐药组的全基因组测序。

Definition

耐药性的分子检测是利用核酸扩增、杂交或测序来识别微生物中的耐药基因、其移动遗传背景或耐药相关突变，直接表征耐药性的遗传基础。

Scope

本条目涵盖了针对获得性耐药基因和染色体耐药突变的靶向分子检测、用于或接近即时护理的集成快速平台，以及基于测序的、结合了精选耐药基因数据库的特征分析。它还讨论了基因型与表型之间的关系。本条目是方法学参考资料，不提供治疗指导。

Core questions

• 这种生物体携带哪些耐药基因或突变？
• 靶向检测、集成快速平台和全基因组测序在范围和用途上有何不同？
• 检测到的基因型预测耐药表型的准确性如何？

Key concepts

• 获得性耐药基因和耐药组
• 耐药相关点突变（例如，利福平的rpoB）
• 聚合酶链反应（PCR）和核酸扩增
• 集成盒式快速平台
• 全基因组测序和耐药基因数据库
• 移动遗传元件（质粒、转座子、整合子）
• 基因型-表型预测和不一致性

Mechanisms

靶向分子检测可扩增和检测特定的耐药基因或突变：核酸扩增可识别获得性基因，如碳青霉烯酶或甲氧西林耐药决定因素，或染色体突变，如赋予结核分枝杆菌利福平耐药性的rpoB变化 (boehme-2010)。集成盒式平台结合了提取、扩增和检测，可从临床样本中快速获得基因型结果。全基因组测序调查了完整的耐药决定因素集，并将其与精选的获得性耐药基因数据库进行匹配以预测耐药性 (zankari-2012; ellington-2017)。由于许多耐药基因存在于质粒、转座子和整合子等移动遗传元件上，分子方法也有助于表征它们的遗传背景和传播潜力 (partridge-2018; strahilevitz-2009)。基因型检测速度快，但并非总能预测表型，因为基因的存在、表达和额外机制都可能发挥作用 (ellington-2017)。

Clinical relevance

分子检测有助于快速识别耐药决定因素，以用于监测、感染控制和管理，并可表征暴发和传播。本条目将这些方法描述为关于如何检测和表征耐药性的参考知识；它不提供个体诊断或处方建议。

Epidemiology

基于测序的耐药基因及其移动元件的监测已成为追踪耐药性出现和国际传播的核心，它连接了不同环境下的分离株，并揭示了质粒携带决定因素的传播 (partridge-2018; strahilevitz-2009; ellington-2017)。

History

耐药性的分子检测从20世纪90年代和21世纪初基于PCR的个体基因检测发展到集成快速平台，并越来越多地采用全基因组测序。临床应用的一个里程碑是结核分枝杆菌和利福平耐药性同时检测的自动化盒式检测，它将快速基因型耐药性检测引入常规实践 (boehme-2010)，而精选数据库则使得从序列数据中系统识别获得性耐药基因成为可能 (zankari-2012)。

Debates

测序能否取代表型药敏试验？

全基因组测序可以预测某些生物-药物组合的耐药性，但并非对所有组合都可靠，因为基因的存在不保证表达，且并非所有机制都被当前数据库捕获；基因型在多大程度上可以替代表型尚未解决。

解释基因型-表型不一致性

检测到的耐药基因有时没有表型表达，而耐药表型有时缺乏已知的遗传解释，因此协调分子和表型结果仍然是一个方法学挑战。

Seminal works

• boehme-2010
• zankari-2012
• ellington-2017

Frequently asked questions

检测耐药基因和测量耐药性之间有什么区别？

分子方法直接检测耐药性的遗传决定因素，而药敏试验则测量生物体在药物存在下是否实际生长；基因可能存在但未表达，因此两者可能不一致。

全基因组测序能为耐药性检测带来什么？

测序可以一次性调查所有耐药基因和突变，并表征它们的移动遗传背景，支持监测和暴发调查，尽管它对表型的预测对于每种生物-药物组合来说尚不可靠。

为什么移动遗传元件在分子检测中很重要？

许多耐药基因存在于质粒、转座子和整合子上，这些元件可以在细菌之间移动，因此检测和表征这些元件有助于解释耐药性如何传播。