Определение серотипов Streptococcus pneumoniae, вызывающих инвазивные и неинвазивные формы инфекций, с использованием высокопроизводительного секвенирования | КМАХ

Определение серотипов Streptococcus pneumoniae, вызывающих инвазивные и неинвазивные формы инфекций, с использованием высокопроизводительного секвенирования

Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024; 26(4):396-400

​ Миронов К.О., Гапонова И.И., Корчагин В.И., Михайлова Ю.В., Шеленков А.А., Чагарян А.Н., Иванчик Н.В., Платонов А.Е., Козлов Р.С., Акимкин В.Г.
10.36488/cmac.2024.4.396-400
Streptococcus pneumoniae пневмококковая инфекция высокопроизводительное секвенирование серотипирование ПЦР
Раздел
Болезни и возбудители
Тип
Оригинальная статья
Публикация
Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2024; 26(4):396-400

Цель.

Антигенная характеристика полисахарида капсулы штаммов Streptococcus pneumoniae, полученных от больных инвазивными и неинвазивными формами пневмококковой инфекции, циркулирующих на территории России, с использованием высокопроизводительного секвенирования.

Материалы и методы.

В исследование включено 144 инвазивных и 90 неинвазивных штаммов S. pneumoniae, изолированных в 2002–2023 гг. при проведении Многоцентрового исследования «ПеГАС». Для определения серотипов использовали ПЦР в режиме реального времени и высокопроизводительное секвенирование. ПЦР проводили с использованием методики для определения 16 серотипов. Полногеномное секвенирование осуществлялось на платформе «Illumina». Обработка результатов секвенирования производилась с помощью программных возможностей Интернет-ресурса PubMLST и программ PneumoCaT, SeroBA и PneumoKITy.

Результаты.

Получены полногеномные последовательности и определены серотипы для штаммов, при этом эффективность определения серотипов программным обеспечением составила 97% (серотипы 8 штаммов определены неоднозначным образом). Спектр серотипов в группе инвазивных и неинвазивных штаммов отличался, при этом доля инвазивных штаммов, входящих в состав вакцин, была выше, чем неинвазивных. Статистически значимые различия между выборками наблюдались при сопоставлении серотипов, входящих в состав 13-, 15- и 23-валентных вакцин.

Выводы.

Анализ полногеномных данных позволяет получать исчерпывающую информацию о генетических и антигенных свойствах возбудителей пневмококковых инфекций. Определенный спектр серотипов возбудителей позволяет оценить эффективность применяемых вакцин и обеспечивает необходимую информацию для разработки рутинных методик серотипирования с использованием ПЦР с целью проведения микробиологического мониторинга циркулирующих возбудителей и планирования иммунопрофилактических мероприятий.

Миронов К.О.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Гапонова И.И.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Корчагин В.И.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Михайлова Ю.В.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Шеленков А.А.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Чагарян Аида Нуримановна

НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России, Смоленск, Россия

Иванчик Натали Владимировна

НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России, Смоленск, Россия

Платонов А.Е.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

Козлов Роман Сергеевич

НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России, Смоленск, Россия

Акимкин В.Г.

ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия

  • 1. Kozlov R.S. Pneumococci: lessons from the past – a look into the future. Smolensk: IACMAC, 2010. 128 p. Russian. (Козлов Р.С. Пневмококки: уроки прошлого – взгляд в будущее. Смоленск: МАКМАХ, 2010. 128 с.)
  • 2. Kostyukova N.N., Bekhalo V.A. Pneumococcal polysaccharide conjugated vaccines and the problem of changing circulating serotypes of pneumococcus. Epidemiologiya i vakcinoprofilaktika. 2023;22(5):110-120. Russian. (Костюкова Н.Н., Бехало В.А. Пневмококковые полисахаридные конъюгированные вакцины и проблема смены циркулирующих серотипов пневмококка. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2023;22(5):110-120.) DOI: 10.31631/2073-3046-2023-22-5-110-120
  • 3. Briko N.I., Korshunov V.A., Lobzin J.V., NamazovaBaranova L.S., Rudakova L.V., Simonova E.G. A decade of experience in the use of 13-valent conjugated polysaccharide pneumococcal vaccine in Russian Federation. Epidemiologiya i vakcinoprofilaktika. 2023;22(4):106-139. Russian. (Брико Н.И., Коршунов В.А., Лобзин Ю.В., Намазова-Баранова Л.С., Рудакова А.В., Симонова Е.Г. Десятилетний опыт применения 13-валентной конъюгированной полисахаридной пневмококковой вакцины в Российской Федерации. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2023;22(4):106-139.) DOI: 10.31631/2073-3046-2023-22-4-106-139
  • 4. Trukhin V.P., Evtushenko A.E., Salimova E.L., Konon A.D., Khaitov M.R., Merkulov V.A. Analysis of pneumococcal serotypes distribution to determine a model composition for a Russian pneumococcal conjugate vaccine. BIOpreparaty. Profilaktika, diagnostika, lechenie. 2022;22(2):124-141. Russian. (Трухин В.П., Евтушенко А.Э., Салимова Е.Л., Конон А.Д., Хаитов М.Р., Меркулов В.А. Анализ серотипового пейзажа пневмококков для определения композиционной модели отечественной пневмококковой конъюгированной вакцины. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2022;22(2):124-141.) DOI: 10.30895/2221-996X-2022-22-2-124-141
  • 5. Ivanchik N.V., Chagaryan А.N., Sukhorukova М.V., Kozlov R.S., Dekhnich А.V., Krechikova О.I., et al. Antimicrobial resistance of clinical Streptococcus pneumoniae isolates in Russia: the results of multicenter epidemiological study «PEHASus 2014-2017». Kliniceskaa mikrobiologia i antimikrobnaa himioterapia. 2019;21(3):230-237. Russian. (Иванчик Н.В., Чагарян А.Н., Сухорукова М.В., Козлов Р.С., Дехнич А.В., Кречикова О.И. и соавт. Антибиотикорезистентность клинических штаммов Streptococcus pneumoniae в России: Результаты многоцентрового эпидемиологического исследования «ПЕГАС 2014-2017». Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019;21(3):230-237.) DOI: 10.36488/cmac.2019.3.230-237
  • 6. Kozlov R.S., Ivanchik N.V., Skleenova E.Yu., Mikotina A.V., Azizov I.S., Trushin I.V., et al. In vitro activity of cefpodoxime against Russian clinical isolates of Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae and Streptococcus pyogenes. Kliniceskaa mikrobiologia i antimikrobnaa himioterapia. 2023;25(4):372-378. Russian. (Козлов Р.С., Иванчик Н.В., Склеенова Е.Ю., Микотина А.В., Азизов И.С., Трушин И.В. и соавт. In vitro активность цефподоксима в отношении клинических изолятов Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae и Streptococcus pyogenes. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2023;25(4):372-378.) DOI: 10.36488/cmac.2023.4.372-378
  • 7. Mironov K.O., Korchagin V.I., Mikhailova Y.V., Yanushevich Y.G., Shelenkov A.A., Chagaryan A.N., et al. Characterization of Streptococcus pneumoniae strains causing invasive infections using whole-genome sequencing. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2020;97(2):113-118. Russian. (Миронов К.О., Корчагин В.И., Михайлова Ю.В., Янушевич Ю.Г., Шеленков А.А., Чагарян А.Н. и соавт. Характеристика штаммов Streptococcus рneumoniae, выделенных от больных инвазивными пневмококковыми инфекциями, с использованием высокопроизводительного секвенирования. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020;97(2):113-118.) DOI: 10.36233/0372-9311-2020-97-2-113-118
  • 8. Mironov K.O., Gaponova I.I., Korchagin V.I., Mikhailova Y.V., Shelenkov A.A., Kaptelova V.V., et al. Antigenic and genetic characterization of Streptococcus pneumoniae strains isolated from patients with invasive and non-invasive pneumococcal infections by using high throughput sequencing. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2021;98(5):512-518. Russian. (Миронов К.О., Гапонова И.И., Корчагин В.И., Михайлова Ю.В., Шеленков А.А., Каптелова В.В. и соавт. Антигенная и генетическая характеристика Streptococcus pneumoniae, выделенных от больных инвазивными и неинвазивными пневмококковыми инфекциями, с использованием высокопроизводительного секвенирования. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021;98(5):512-518.) DOI: 10.36233/0372-9311-144
  • 9. Jolley K.A., Bray J.E., Maiden M.C.J. Open-access bacterial population genomics: BIGSdb software, the PubMLST.org website and their applications. Wellcome Open Res. 2018;3:124. DOI: 10.12688/wellcomeopenres.14826.1
  • 10. Kapatai G., Sheppard C.L., Al-Shahib A., Litt D.J., Underwood A.P., Harrison T.G., et al. Whole genome sequencing of Streptococcus pneumoniae: development, evaluation and verification of targets for serogroup and serotype prediction using an automated pipeline. PeerJ; 2016;4:e2477. DOI: 10.7717/peerj.2477
  • 11. Epping L., van Tonder A.J., Gladstone R.A., GPS Consortium, Bentley S.D., Page A.J., Keane J.A. SeroBA: rapid high-throughput serotyping of Streptococcus pneumoniae from whole genome sequence data. Microb Genom. 2018;4(7):e000186. DOI: 10.1099/mgen.0.000186
  • 12. Sheppard C.L., Manna S., Groves N., Litt D.J., AminChowdhury Z., Bertran M., et al. PneumoKITy: a fast, flexible, specific, and sensitive tool for Streptococcus pneumoniae serotype screening and mixed serotype detection from genome sequence data. Microb Genom. 2022;8(12):mgen000904. DOI: 10.1099/mgen.0.000904
  • 13. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2016. Available at: www.R-project.org. Accessed August 2024.
Просмотров
0 Аннотация
0 PDF
0 Цитирования
Поделились