在过去几年中，全基因组测序（WGS）已成为帮助医院识别院内细菌感染疫情的重要工具。但一项新的研究表明，其在阻止疫情方面的潜力尚未完全发挥。
该研究于昨天发表在《临床传染病》杂志上，描述了研究人员在匹兹堡大学医学中心（UPMC）附属医院开始每周对患者分离株进行测序，以主动识别院内疫情并及时遏制其传播的情况。在两年的时间里，他们发现实施前瞻性WGS监测，加上实时感染预防和控制（IP&C）干预措施，在大多数已识别并采取行动的疫情中阻止了进一步的传播。
研究作者表示，这些发现突显了在医疗保健中广泛实施基因组监测可以预防感染、改善结果并加强患者安全。
前瞻性与反应性基因组监测
在这项研究中，匹兹堡大学的研究人员分析了增强型医疗相关传播检测系统（EDS-HAT）的表现，该系统于2021年11月在UPMC Presbyterian医院实施。EDS-HAT的主要研究作者Alex Sundermann博士解释说，其背后的理由是采用一种不同的方法来使用WGS进行疫情检测。
传统上，医院在观察到感染病例增加后才会使用WGS，通过测序来确认患者细菌感染之间的遗传联系。即使没有明显的流行病学联系（如在同一医院单元），WGS也可以确认疑似疫情。但Sundermann表示，反应性WGS不够及时且经常不准确。
“心胸重症监护病房的护士或感染预防专家会说，‘我们过去一个月里有十个艰难梭菌病例，太多了，所以我们要对它们进行测序’，”Sundermann在接受CIDRAP News采访时说道。“但很多时候，我们进行测序后发现并没有疫情。”
反应性WGS还可能错过隐秘的疫情，正如Sundermann及其同事在UPMC进行的一项先前研究中所观察到的那样。在回顾性研究中，他们发现EDS-HAT检测到了传统反应性WGS方法未能发现的疫情和传播途径。
“基于这些证据，我们决定对我们的细菌进行实时基因组监测，并实际进行干预，看看是否可以阻止疫情，因为我们知道如果不采取任何措施只进行测序，这些疫情可能会变得非常严重，”他说。
EDS-HAT下的实时监测涉及每周收集和测序院内临床细菌分离株。如果患者的临床培养物对选定的细菌病原体呈阳性，并且该患者已在医院住院三天以上或在过去30天内曾接触过UPMC医疗服务，则将其纳入研究。关注的病原体包括鲍曼不动杆菌、产超广谱β-内酰胺酶的大肠埃希菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。
当测序发现两名或更多患者的细菌分离株密切相关时，IP&C团队就会收到警报。一旦找到源头，他们会采取进一步行动以阻止传播。针对性干预措施包括通知和教育工作人员、加强清洁工作、提高手卫生和个人防护装备的依从性以及加强微生物学监测。
我们发现，当我们进行这些干预时，95%的时间我们都能完全停止疫情。
从2021年11月到2023年10月，共有3,921个独特的患者分离株被认为是院内相关的，并进行了WGS。其中476个（12.1%）被发现与其他一个或多个分离株相关，被视为疫情分离株，其中292个（61.3%）具有明确的流行病学联系。总共发现了172起疫情，规模从2名到16名患者不等。
在IP&C团队确定了传播途径并进行干预的114起疫情中，109起（95.6%）在干预的传播途径上没有进一步传播。
“我们发现，当我们进行这些干预时，95%的时间我们都能完全停止疫情，”Sundermann说。
Sundermann及其同事还发现，实时干预在两年期间防止了62起疫情和五例死亡，而如果没有实施EDS-HAT，这些情况本会发生，同时估计节省了70万美元——投资回报率超过三倍。
“在常规IP&C实践中实施实时WGS监测是一种范式转变，具有显著的临床影响和成本节约潜力，”研究作者写道。
扩大前瞻性WGS的应用
现在希望其他医疗系统也能采用EDS-HAT或类似的前瞻性WGS监测系统。Sundermann及其同事还建议创建一个全国性的基因组监测系统，以识别和阻止由于患者流动而在医疗机构内部和之间发生的疫情。他们将其比作疾病控制与预防中心的PulseNet，后者有助于识别和阻止多州食源性疾病疫情。
Sundermann表示，其他医疗系统的研究人员在研究前瞻性基因组监测时也发现了类似的好处。尽管成本、技术专长和基础设施是需要解决的潜在障碍——特别是对于那些不属于像UPMC这样的学术医疗中心的小型郊区和农村医院——但他希望这些发现能鼓励其他医院系统考虑采用这种方法。
“我们都同意这可以预防感染并挽救生命，”他说。“现在的问题是如何将它从研究工具转化为临床实践的实际应用。”
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