针对快生长分枝杆菌（RGM）的高度耐药性带来的治疗难题，青岛能源所与北京胸科医院、青岛星赛生物等医产学研联合团队，依托原创的临床单细胞拉曼药敏快检仪（CAST-R），以脓肿分枝杆菌为模型，建立了重水标记拉曼光谱快生长分枝杆菌药敏快检技术（CAST-R-RGM）。与传统药敏检测金标准相比（3~5天），CAST-R-RGM将检测周期缩短至24小时，大大提高了检测的速度与准确性，有望指导临床治疗并揭示了药物作用下细胞的应激响应。该成果近日发表于Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials《临床微生物学和抗菌剂年鉴》。

基于拉曼光谱的快生长分枝杆菌药敏快检技术（CAST-R-RGM）（图/刘阳）

RGM是广泛分布于环境中的微生物，能够引发严重的机会性感染。这类微生物对多种抗生素高度耐药，导致治疗困难、病程迁延、治愈率低。脓肿分枝杆菌是致病性RGM的最主要类型。有效评估RGM的药物敏感性对改善患者预后至关重要。目前，传统的培养法作为药敏检测的金标准，常常导致治疗响应延迟；由于对RGM耐药机制的认识有限，新兴的分子诊断技术难以有效提升药敏检测效率。因此，急需快速、精确、可靠的表型药敏检测技术，以便为临床提供及时的治疗指导。

针对以上瓶颈问题，北京胸科医院任卫聪、李姗姗与单细胞中心毛昱力等合作，利用青岛星赛生物的CAST-R仪器，开发了CAST-R-RGM技术。研究人员采用“代谢抑制水平”的概念量化药敏性，通过将脓肿分枝杆菌分离株与重水和抗生素共孵育24小时，即可收集拉曼光谱进行数据分析，从而快速获得药敏性结果。与临床金标准方法相比，该技术检测的21株脓肿分枝杆菌临床分离株对克拉霉素的药敏检测准确率为90%，18株脓肿分枝杆菌临床分离株对利奈唑胺的药敏检测准确率为83%。

此外，研究人员通过对拉曼光谱的深入解析，进一步识别出脓肿分枝杆菌标准株在两种药物的不同作用浓度和时间条件下的特征拉曼光谱特征。这些名为药物应激拉曼条形码（Raman Barcode of Cellular Stress-response; RBCS），刻画了不同药物作用下的细胞应激变化模式，不仅能从代谢表型组层面刻画了药物暴露下脓肿分枝杆菌细胞群体的异质性，而且揭示了药物暴露后细菌代谢重塑的机制。

该工作由北京胸科医院细菌免疫室主任逄宇教授和单细胞中心徐健研究员、孙鲁阳研究员共同主持完成。该研究得到了中科院先导专项、基金委国家重大科学仪器研制项目、国家科技重大专项项目等的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s12941-023-00644-5

Weicong Ren#, Yuli Mao#, Shanshan Li#, Bo Gao, Xiaoting Fu, Xiaolu Liu, Pengfei Zhu, Yuanyuan Shang, Yuandong Li, Bo Ma, Luyang Sun*, Jian Xu* and Yu Pang*. Rapid Mycobacterium abscessus antimicrobial susceptibility testing based on antibiotic treatment response mapping via Raman Microspectroscopy. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 2023, 22:94.