2024年12月21日，我所彭俊平团队与首都医科大学附属北京胸科医院黄海荣团队联合在《Analytical Chemistry》在线发表了题为“Development and Comprehensive Evaluation of Culture-Independent, Long Amplicon-Based Targeted Next-Generation Sequencing Methods for Predicting Antimicrobial Resistance in Tuberculosis”的论文。

结核病仍是全球公共卫生领域的严峻挑战，耐药性问题日益突出，尤其是多重耐药（MDR-TB）和广泛耐药（XDR-TB）菌株的快速传播，严重影响了结核的有效治疗和控制。现有的药物敏感性检测方法存在耗时较长、覆盖关键突变位点有限等不足，难以满足精准诊断的实际需求。因此，研发一种快速、全面且高效的耐药性检测方法，已成为解决这一公共卫生难题的当务之急。

在本研究中，研究团队开发并优化了一种基于 Oxford Nanopore Technologies（ONT） 平台的靶向下一代测序（tNGS）方法，可精准预测结核分枝杆菌复合群（MTBC）对16种抗结核药物的耐药性，为快速、全面的耐药性检测提供了重要参考。该技术通过多重PCR扩增，成功覆盖与耐药相关的20个关键基因区域。借助Q20+化学试剂和R10.4.1测序芯片，该方法在每个靶基因仅需 15条高质量测序reads的条件下即可实现100%的测序准确度，其耐药性预测结果与传统表型药物敏感性测试（pDST）的一致性为98.35%，与Xpert MTB/RIF方法检测结果的一致性达到100%。该方法从核酸提取到生成诊断报告的全流程运行时间，仅需约4小时50分钟，显著缩短了检测周转时间。即使在复杂的临床样本背景下（如多种病原体共存），该方法依然展现出卓越的抗干扰能力，精准覆盖目标区域并完成耐药突变检测。此外，该方法长扩增子的设计显著简化了引物设计流程，适配ONT测序平台的同时，也兼容 Illumina 平台，进一步增强了方法的灵活性和适用性。配合为客户端优化的生物信息学分析流程，该方法不仅能够高效处理测序数据，还能准确注释突变位点，并生成符合临床需求的报告。

该方法的研发为结核分枝杆菌耐药性的精准诊断与监测提供了强有力的工具，不仅显著提升了检测的速度与准确性，也为公共卫生监测、抗菌药物研发以及个体化治疗方案的制定提供了重要且可靠的数据支持。

图 结核分枝杆菌耐药性靶向测序流程图

研究得到了中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2021-I2M-1-037和2021-I2M-1-038）、中国医学科学院基本科研业务费（2019PT310029和2023-PT310-04）以及北京市卫生健康委员会高层次公共卫生人才项目（G2023-2-002和G2022-2-010）等项目的支持。中国医学科学院病原生物学研究所彭俊平研究员和首都医科大学附属北京胸科医院黄海荣主任为本文的通讯作者，中国医学科学院病原生物学研究所博士生张路路和首都医科大学附属北京胸科医院于霞博士为本文的共同第一作者。