Циркуляция штаммов Mycobacterium tuberculosis Beijing Central Asian Outbreak в Кемеровской области — Кузбассе в 2018–2022 годах

Полный текст

Введение

Кемеровская область — Кузбасс, несмотря на позитивные тенденции к снижению активности эпидемического процесса, сохраняет высокие уровни заболеваемости и распространённости туберкулёза (ТБ). Особенностью территории наблюдения является высокая поражённость населения ВИЧ-инфекцией. В 2021 г. заболеваемость ТБ составила 63,07 на 100 тыс. населения, что более чем в 2 раза больше среднероссийского уровня (31,1 на 100 тыс.), распространённость — 138,0 на 100 тыс. населения [1]. В этот же период поражённость ВИЧ (1274,03 на 100 тыс. населения) в 1,62 раза превышала среднероссийский показатель (782,0)¹.

ВИЧ-инфекция не только значительно увеличивает риск развития ТБ, но и вносит вклад в низкую эффективность его лечения². Одной из причин высокой активности эпидемического процесса ТБ является широкое распространение лекарственноустойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis.

На этом фоне изучение особенностей современных штаммов M. tuberculosis, безусловно, актуально. Ранее в Кемеровской области проведён ряд молекулярно-генетических исследований M. tuberculosis и выявлены значимые связи множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) с отдельными штаммами генотипа Beijing [2–4]. Однако распространённость штаммов Beijing субтипа Central Asian Outbreak (САО), характеризующихся часто МЛУ [5], не оценивалась, хотя они присутствовали в коллекциях других Западно-Сибирских регионов [3, 6].

Цель исследования: изучить молекулярно-генетическую структуру популяции M. tuberculosis, оценить распространённость и возможные пути появления штаммов Beijing САО в Кемеровской области — Кузбассе.

Материалы и методы

Клинические изоляты и тестирование на лекарственную чувствительность

Исследовано 325 клинических изолятов M. tuberculosis от больных ТБ из Кемеровской области — Кузбасса: из 2 сплошных скрининговых исследований в 2020–2021 гг. (n = 86) и 2022 г. (n = 163); из криоколлекции 2018–2019 гг. (n = 76) Новосибирского НИИ туберкулёза, являющегося референс-центром по контролю ТБ в Сибири и на Дальнем Востоке России (рис. 1).

 

Рис. 1. Схема исследования.

Fig. 1. Study design.

 

Бактериальные изоляты были охарактеризованы стандартными бактериологическими и биохимическими методами и затем подвергнуты тестированию на чувствительность к противотуберкулёзным препаратам (ПТП). Определение лекарственной чувствительности изолятов M. tuberculosis проводили методом абсолютных концентраций на плотной питательной среде Левенштейна–Йенсена (и/или модифицированным методом пропорций на жидкой питательной среде Мидделбрука 7H9 с применением бактериологического анализатора «Bactec MGIT 960» [3, 4].

Применена терминология лекарственной устойчивости согласно Клиническим рекомендациям «Туберкулёз у взрослых, 2022»:

• монорезистентность — это устойчивость M. tuberculosis только к одному ПТП;
• полирезистентность — это устойчивость M. tuberculosis к 2 и более ПТП, кроме одновременной устойчивости к изониазиду и рифампицину;
• МЛУ — это устойчивость M. tuberculosis одновременно к изониазиду и рифампицину независимо от наличия устойчивости к другим ПТП;
• пре-широкая лекарственная устойчивость (пре-ШЛУ) — это устойчивость M. tuberculosis к рифампицину с устойчивостью к изониазиду или без неё, в сочетании с устойчивостью к любому фторхинолону.

Генотипическая идентификация

ДНК экстрагировали описанными ранее методами [3]. Изоляты сначала были дифференцированы на Beijing- и non-Beijing-генотипы [3]. Штаммы Beijing были разделены на две основные группы, которые, как известно, преобладают в России (субтипы B0/W148 и Central Asian Russian), путём тестирования специфических маркеров SNP [3, 4]. Штаммы Beijing Central Asian Russian генотипированы на маркеры САО [6] разработанным авторами ранее тестом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на специфический SNP в pks 8 гене (pos.1884305) [7]. Все non-Beijing-штаммы были подвергнуты сполиготипированию [3]. Типирование MIRU-VNTR осуществляли по 24 локусам [4].

Полногеномное секвенирование, биоинформатический и статистический анализ

Геномные библиотеки были приготовлены при помощи набора «DNA Flex» («Illumina»). Полногеномное секвенирование (WGS) образцов осуществляли на секвенаторе «NextSeq 550» («Illumina») с использованием набора реагентов v2.5 и проточной ячейкой (High output) 300 циклов. Геномы 33O, 59Kem, 145O, 155c были депонированы в NCBI (биопроект PRJNA1139960). Из онлайн-сервиса хранения нативных данных результатов WGS Short Read Archive (NCBI) было получено 229 полных генома M. tuberculosis Lineage 2 САО [5], являющихся частью следующих биопроектов: PRJEB2138, PRJEB21922, PRJEB6273, PRJEB7281, PRJEB9680, PRJNA980215. Первичная обработка данных включала удаление коротких прочтений плохого качества (Q < 20) и вырезание технических последовательностей с помощью программы «CutAdapt» [8]. Далее короткие прочтения были картированы на референсный геном NC_000962 c определением однонуклеотидных позиций [9]. В результате валидации и нормализации данных для филогенетического анализа использовали конкатентную последовательность нуклеотидных последовательностей массива данных геномов длиной 3568 п.н. Из последовательности были исключены гены резистентности к ПТП, их промоторы, а также гены с высокой изменчивостью (PP, PE, PPE). В качестве аутгруппы был использован геном семейства Beijing, относящийся к древнему варианту (Asian Ancestral 1), который был выделен в Омске (биопроект PRJNA489691), а также ближайшие предки Beijing CAO — геномы Beijing Central Asian (биопроект PRJEB9680). Филогенетическое дерево построено при помощи программы «IQ-TREE2» методом максимального правдоподобия; визуализацию филогенетического дерева осуществляли при помощи программы «FigTree» [9]. Надёжность топологии дерева оценивали на основе бутстреп-анализа с 1000 итераций. В качестве модели замены нуклеотидов была выбрана Transversion Substitution Model, поскольку она имела наилучшие Akaike-значения, вычисленные при помощи IQ-TREE Model Finder. Скорость эволюции и топология деревьев были проанализированы с помощью модели замены общего времени восстановления с гамма-распределённой скоростью замены на каждом сайте и 4 категориями скорости.

Статистический анализ проводили с использованием ресурса MedCalc³, вычисляя значения точного критерия Фишера и отношения шансов. Различия между группами выявляли по критерию χ², значимость подтверждали при p < 0,05.

Результаты

Общая характеристика и лекарственная устойчивость M. tuberculosis

В выборке 325 клинических изолятов преобладали образцы от больных с инфильтративной (30,8%), диссеминированной (31,1%) и фиброзно-кавернозной формами ТБ лёгких (20,6%), за ними следовали туберкулёмы (10,5%). Диссеминированный ТБ у ВИЧ-инфицированных встречался значимо чаще (48,0%; 49/102), чем у ВИЧ-отрицательных больных (22,6%; 47/208; p < 0,0001), фиброзно-кавернозный ТБ и туберкулёмы, наоборот, имели более высокие показатели у ВИЧ-негативных, тем самым отражая характерные для коинфекции клинические проявления ТБ. От больных с новыми случаями ТБ было получено 226 (69,5%) изолятов (табл. 1). В группе ВИЧ-инфицированных больных новые случаи ТБ составляли значимо бóльшую часть (84,4%; 84/102), чем в группе ВИЧ-негативных (64,4%; 134/208; p = 0,002).

 

Таблица 1. Демографические и клинические данные больных ТБ, n (%)

Table 1. Demographic and clinical data of TB patients, n (%)

Характеристика Characteristic	Общая выборка Total n = 325	Впервые выявленные New cases n = 226	Ранее леченные Previously treated n = 99	χ2; p
Пол | Gender
женский | female	102 (31,4)	69 (30,5)	33 (33,3)	0,251; p = 0,616
мужской | male	223 (68,6)	157 (69,5)	66 (66,7)
Возраст, лет | Age, years
19–45	241 (74,2)	159 (70,4)	82 (71,1)	5,589; p = 0,018
≥ 46	84 (25,8)	67 (29,6)	17 (28,9)
ВИЧ-статус* | HIV status
ВИЧ+ | HIV-positive	102 (32,9)	84 (38,5)	18 (19,6)	10,54; p = 0,0012
ВИЧ– | HIV-negative	208 (67,1)	134 (61,5)	74 (80,4)
Клинические формы ТБ | ТВ сlinical forms
инфильтративный | infiltrative	100 (30,8)	89(39,4)	11 (11,1)	25,827; p = 0,007
диссеминированный | disseminated	101 (31,1)	82 (36,3)	19 (19,2)	9,389; p = 0,002
фиброзно-кавернозный | fibrous-cavernous	67 (20,6)	20 (8,8)	47 (47,5)	62,759; p < 0,001
очаговый | focal	5 (1,6)	5 (2,2)	0	1,004; p = 0,316
туберкулёмы | tuberculomas	34 (10,5)	19 (8,4)	15 (15,2)	3,343; p = 0,068
казеозная пневмония | caseous pneumonia	11 (3,4)	5 (2,7)	6 (5,1)	0,587; p = 0,444
внутригрудных лимфатических узлов intrathoracic	3 (1,0)	3 (1,3)	0	0,272; p = 0,602
ТБ-менингит | TB meningitis	1 (0,3)	1 (0,4)	0	0,439; p = 0,602
ТБ-плеврит | TB pleurisy	1 (0,3)	1 (0,4)	0	0,439; p = 0,602

Примечание. *ВИЧ-статус для 15 пациентов не указан, абсолютные данные и расчёт % приведены для 310 пациентов (218 впервые выявленных и 92 ранее леченных).

Note. *HIV status of 15 patients was not indicated; absolute data and percentage calculations are given for 310 patients (218 newly diagnosed and 92 previously treated).

 

Результаты теста на лекарственную чувствительность выявили высокую распространённость клинических изолятов M. tuberculosis с лекарственной устойчивостью (75,7%; 246/325) к ПТП (табл. 2). Устойчивость к основным антибиотикам 1-го ряда — рифампицину и изониазиду имели 63,1% (205/325) изолятов. Среди них 19,7% (64/325) случаев сопровождались также устойчивостью к фторхинолонам, что определяло их как штаммы пре-ШЛУ, их количество ожидаемо было выше среди ранее леченных больных ТБ, чем среди новых случаев (44,6% против 11,5%; p < 0,001). Доля штаммов с МЛУ (не пре-ШЛУ) среди впервые выявленных составила 39,4%, а в общей выборке — 43,4%. Уровни МЛУ + пре-ШЛУ не имели значимых отличий у ВИЧ-негативных больных (62,0%; 129/208) от ВИЧ/ТБ (57,8%; 59/102; р = 0,480).

 

Таблица 2. Лекарственная устойчивость изолятов M. tuberculosis, n (%)

Table 2. Drug resistance of M. tuberculosis isolates, n (%)

Генотипы, субтипы Genotypes, subtypes	Общая выборка Total n = 325	Впервые выявленные New cases			Ранее леченные Previously treated
		все all n = 226	ТБ TB n = 134	ВИЧ/ТБ HIV/TB n = 84	все all n = 99	ТБ TB n = 74	ВИЧ/ТБ HIV/TB n = 18
Чувствительные | Susceptible	79 (24,3)	74 (32,7)	45 (33,6)	27 (32,1)	5 (5,1)	3 (4,1)	1 (5,6)
Монорезистентные | Monoresistant	17 (5,2)	16 (7,1)	10 (7,5)	5 (6,0)	1 (1,0)	0	1 (5,6)
Полирезистентные | Polyresistant	24 (7,4)	21 (9,3)	12 (9,0)	9 (10,7)	3 (3,0)	3 (4,1)	0
МЛУ без ШЛУ | MDR not XDR	141 (43,4)	89 (39,4)	50 (37,3)	35 (41,7)	52 (52,5)	35 (47,3)	11 (61,1)
пре-ШЛУ | pre-XDR	64 (19,7)	26 (11,5)	17 (12,7)	8 (9,5)	38 (38,4)	33 (44,6)	5 (27,8)

 

Выявлены 5 изолятов с лекарственной устойчивостью к бедаквилину, 4 из которых характеризовались моно- и полирезистентностью и 1 — МЛУ. Оценка лекарственной чувствительности к линезолиду проведена для 163 изолятов из выборки 2022 г., когда этот тест был включён в рутинные бактериологические исследования в Кемеровской области; все изоляты сохранили чувствительность к линезолиду. Доля изолятов с пре-ШЛУ была значительно меньше у больных с коинфекцией ВИЧ/ТБ (12,7%; 13/102), чем у ВИЧ-негативных (24,0%; 50/208; p = 0,022), т. к. в последней группе было значительно больше ранее леченных случаев ТБ.

Генотипическая структура M. tuberculosis

Генотип Beijing выявлен у 256 (78,8%) из 325 изолятов M. tuberculosis. Два изолята были отнесены к ранней древней сублинии (интактный NTF и RD 181 [10]), тогда как другие 254 изолята принадлежали современной сублинии Beijing. Доля штаммов Beijing была значимо больше в группе ранее леченных (90,9%), чем в группе впервые выявленных больных ТБ (73,5%; р < 0,001; табл. 3), без значимых различий у ВИЧ-отрицательных больных ТБ и ВИЧ/ТБ (80,3%; против 75,5%; р = 0,940). Наиболее многочисленными генетическими группами Beijing были B0/W148 (32,9%) и Central Asian Russian, включая субтип CAO (41,5%; 134/325). Доля субтипа CAO составила 12,6% в общей выборке (15,6% от Beijing) и существенно не различалась у впервые выявленных (11,9%) и ранее леченных (13,1%) больных ТБ. Однако среди новых случаев штаммы САО обнаруживали чаще в группе ВИЧ/ТБ (21,4%), чем у ВИЧ-негативных (6,7%; р = 0,005). В целом доля штаммов Beijing CAO была больше в группе ВИЧ/ТБ (20,6%; 21/102), чем у ВИЧ-негативных (9,1%; 19/208; р = 0,005).

 

Таблица 3. Генотипы и субтипы изолятов M. tuberculosis, n (%)

Table 3. Genotypes and subtypes of M. tuberculosis isolates, n (%)

Генотипы, субтипы Genotypes, subtypes	Общая выборка Total n = 325	Впервые выявленные New cases			Ранее леченные Previously treated
		все all n = 226	ТБ TB n = 134	ВИЧ/ТБ HIV/TB n = 84	все all n = 99	ТБ TB n = 74	ВИЧ/ТБ HIV/TB n = 18
Beijing, общее | Beijing total	256 (78,8)	166 (73,5)	99 (73,9)	61 (72,6)	90 (90,9)	68 (91,9)	16 (88,9)
Beijing B0/W148	106 (32,9)	61 (27,0)	38 (28,4)	19 (22,6)	45 (45,5)	35 (47,3)	7 (38,9)
Beijing Central Asian Russian без САО Beijing Central Asian Russian non-CAO	94 (28,9)	68 (30,1)	46 (34,3)	20 (23,8)	26 (26,3)	19 (25,7)	5 (27,8)
Beijing САО	40 (12,6)	27 (11,9)	9 (6,7)	18 (21,4)	13 (13,1)	10 (13,5)	3 (16,7)
Beijing другие | Beijing other	16 (4,9)	10 (4,4)	6 (4,5)	4 (4,8)	6 (6,1)	4 (5,4)	1 (5,6)
Non-Beijing общее | Non-Beijing total	69 (21,2)	60 (26,5)	35 (26,1)	23 (27,4)	9 (9,1)	6 (8,1)	2 (11,2)
Т	21 (6,5)	19 (8,4)	14 (10,4)	4 (4,8)	2 (2,0)	1 (1,4)	0
LAM	19 (5,8)	15 (6,6)	6 (4,5)	9 (10,7)	4 (4,0)	3 (4,1)	1 (5,6)
Ural	16 (4,9)	15 (6,6)	9 (6,7)	6 (7,1)	1 (1,0)	0	1 (5,6)
H	3 (0,9)	3 (1,3)	0	2 (2,4)	0	0	0
Unknown	9 (2,8)	7 (3,1)	6 (4,5)	1 (1,2)	2 (2,0)	2 (2,7)	0
CAS1-Delhi	1 (0,3)	1 (0,4)	0	1 (1,2)	0	0	0

 

Эпидемический субтип B0/W148 Beijing выявлялся чаще среди ранее леченных больных ТБ, чем в новых случаях (45,5% против 27,0% соответственно; р = 0,001). При анализе связи по ВИЧ-статусу, истории лечения больных ТБ с другими субтипами Beijing статистически значимых различий между группами штаммов не выявлено.

Все штаммы Beijing CAO из Кемеровской области имели общий профиль MIRU-VNTR 94-32. Информация для оценки связи между случаями была недостаточной, однако анализ доступных данных о 27 из 40 случаев Beijing CAO свидетельствует об отсутствии связей между этими больными по месту проживания. Только 8 случаев ТБ с Beijing CAO были среди жителей разных округов Кемерово, остальные заболевания были выявлены в 10 промышленных городах Кузбасса, отдалённых от областного центра на 27–90 км.

Non-Beijing-изоляты принадлежали к сполиготипам Lineage 4 (Евро-американская линия) и Lineage 3 (CAS1-Delhi). В ходе сполиготипирования 69 non-Beijing-изолятов был выявлен 31 сполиготип. Помимо одного изолята Lineage 3, остальные представляли 4 генетических семейства Lineage 4: LAM, T, Ural и H (60 изолятов) и 9 неклассифицированных штаммов. Изоляты, принадлежащие к Евро-американской линии, определены по 23 сполиготипам; из них 7 были представлены кластерами, включающими от 2 до 10 изолятов: SIT53/T — 10 изолятов; SIT42 и SIT254/ LAM — по 8 изолятов; SIT35/ Ural — 7 изолятов SIT262/Ural — 6 изолятов; SIT1480/ Ural и SIT2128/ T — по 2 изолята.

Лекарственная устойчивость и генотипы

Доля лекарственно-устойчивых к рифампицину и изониазиду штаммов генотипа Beijing составила 74,6% (191/256), что было значительно выше, чем среди non-Beijing — 17,4% (12/69; р < 0,001). Частота обнаружения МЛУ + пре-ШЛУ у штаммов генотипа Beijing среди ранее леченных случаев (82,8%; 82/99) была более выражена, чем среди новых случаев ТБ (48,2%; 109/226; р < 0,001). Из-за малочисленности штаммов других генетических семейств (non-Beijing) не удалось выявить существенных отличий в частоте МЛУ. Некластеризованные по сполигопрофилю штаммы non-Beijing обладали МЛУ в 26,9% (7/26) случаев, объединённые одним сполиготипом — в 11,6% (5/43; р = 0,194).

Наиболее высокие частоты МЛУ + пре-ШЛУ обнаружены у изолятов Beijing субтипов B0/W148 (97,2%; 103/106) и САО (87,5%; 35/40). Доли МЛУ + пре-ШЛУ-изолятов Central Asian Russian и Beijing (другие, включая раннюю древнюю сублинию) составили 46,8% (44/94) и 68,8% (11/16) соответственно (рис. 2).

 

Рис. 2. Лекарственная устойчивость изолятов M. tuberculosis в Кемеровской области, %.

Fig. 2. Drug resistance of M. tuberculosis isolates in the Kemerovo region, %.

 

Биоинформатический анализ показал, что 7 изолятов Beijing CAO, полногеномные данные которых представлены в этом исследовании (kem 59, 33О, 155с, 145с, IM117-8c, IM115-6c, IM134-53c), выделенные от 5 ВИЧ-инфицированных и 2 больных ТБ без ВИЧ-инфекции, принадлежали 4 разным кластерам. Примечательно, что один из них был филогенетически близок со штаммами из Узбекистана, что предполагает вероятность происхождения этого штамма за пределами Кемеровской области (рис. 3, отметка 1). Шесть других вошли в 3 отдельные группы на самых «молодых» высоко разрешённых ветвях (бутстреп от 87 до 100%) среди современных штаммов из Казахстана и Европы (Германия). Такое расположение кемеровских образцов на дереве подтверждает отсутствие прямой цепи передачи между этими случаями ТБ (рис. 3, отметки 2–4).

 

Рис. 3. Филогенетическое дерево максимального правдоподобия 241 клинического изолята Beijing CAO M. tuberculosis.

Выделены геномы M. tuberculosis от больных ТБ из Кемеровской области (KemRus); номерами 1–4 отмечены их группы; остальные геномы: из Центральной Азии — Узбекистана (CenAsia), Казахстана (KZ), России — Самары (SamRus), Германии (GE).

Fig. 3. Maximum-likelihood phylogenetic tree for sequences of 241 clinical isolates of Beijing CAO M. tuberculosis.

The genomes from the Kemerovo region are marked; numbers 1–4 mark their groups; sequences from other regions are marked in black with following designations: from Central Asia — Uzbekistan (CenAsia), Kazakhstan (KZ), Samara — Russia (SamRus), Germany (GE).

 

Обсуждение

Исследование современной выборки штаммов M. tuberculosis из Кемеровской области показывает, что общая структура генотипов типична для азиатской части России, где доминирующий генотип Beijing (78,8%) представлен в основном двумя субтипами: Central Asian Russian (41,2%) и B0/W148 (32,9%) [11–14]. Однако обнаружено выраженное преобладание Beijing среди ранее леченных случаев ТБ (90,9%), и прежде всего, за счет значимого увеличения доли B0/W148 (с 27,0 до 45,5%). Увеличение доли Beijing B0/W148 прослеживается как среди ВИЧ-негативных больных ТБ, так и ВИЧ-инфицированных. Такое однонаправленное накопление в обеих группах отражает свойства этого эпидемического субтипа, в большинстве случаев несущего первичную МЛУ. Всё это снижает эффективность лечения новых случаев ТБ и, вероятно, уменьшает приверженность терапии МЛУ-ТБ вследствие большой длительности повторных курсов.

Генотип Beijing, который встречался одинаково часто у больных ТБ с разным ВИЧ-статусом, обнаруживал более высокие уровни МЛУ и пре-ШЛУ в обеих группах: значимой связи МЛУ-ТБ с ВИЧ-инфицированными не выявлено. Таким образом, ранее обнаруживаемое в российских исследованиях [13, 15–17] превышение частоты МЛУ среди ТБ/ВИЧ и их ассоциация с Beijing МЛУ-штаммами не нашла подтверждения в настоящем исследовании.

Основной отличительной особенностью популяции M. tuberculosis Кемеровской области стало выявление в структуре Beijing Central Asian Russian около 30% (40/134) штаммов субтипа CAO. По данным нашего исследования, частота МЛУ среди штаммов Beijing Central Asian Russian уступала только Beijing B0/W148 (95,3%): около 60% штаммов были МЛУ + пре-ШЛУ (79 из 134). Этот субтип, объединяющий гетерогенную группу штаммов, в Кемеровской области показал не только исключительно высокое присутствие Beijing CAO (12,9% общей коллекции) по сравнению с другими регионами России (табл. 4), но и крайне высокие уровни МЛУ + пре-ШЛУ (87,5%; 35/40). В свою очередь, исключение образцов, принадлежащих к CAO, из Central Asian Russian группы приводит к снижению доли штаммов с МЛУ до 48,6% (44 из 94), что соответствует среднему показателю для Beijing-генотипа (49,1% МЛУ; 53/108) без учёта B0/W148 в этой группе. Важно, что Beijing CAO значимо чаще выявлялся среди ВИЧ-инфицированных (20,6%). Таким образом, в Кемеровской области — Кузбассе среди штаммов Beijing наиболее успешны не только B0/W148, но и штаммы субтипа САО. Последние явно получили преимущество от приобретения МЛУ/пре-ШЛУ, выразившееся в широком распространении среди ВИЧ-инфицированных региона.

 

Таблица 4. Beijing CAO в выборках M. tuberculosis из стран Центральной Азии и России, n (%)

Table 4. Beijing CAO of M. tuberculosis isolates from Central Asian countries and Russia, n (%)

Страны (общее количество штаммов) Countries (total number of isolates)	n	Количество изолятов, % от общей выборки Number of isolates, % of total			Источник Source
		Beijing общее Beijing total	Beijing Central Asian Russian	Beijing CAO
Центральная Азия | Сentral Asia
Узбекистан | Uzbekistan	235	136 (57,9)	58 (24,7)	–	[18]
Узбекистан | Uzbekistan	277	237 (85,5)	174 (62,8)	173 (62,5)	[5]
Таджикистан | Tajikistan	206	154 (78,4)	49 (23,8)	–	[18]
Кыргызстан | Kyrgyzstan	166	121 (72,9)	38 (22,9)	–	[18]
Казахстан | Kazakhstan	701	538 (76,7)	314 (51,7)	116 (16,5)	[19]
Казахстан | Kazakhstan	29	24 (82,8)	20 (69,0)	15 (51,7)	[20]
Россия | Russia
Коми | Komi	130	73 (56,2)	45 (34,6)	2 (1,5)	[10]
Вологда | Vologda	82	51 (62,2)	41 (50,0)	7 (8,5)	[16]
Калининград | Kaliningrad	73	46 (63,0)	21 (28,8)	4 (5,5)	[10]
Карелия | Karelia	67	36 (53,7)	18 (26,9)	3 (4,5)	[10]
Мурманск | Murmansk	67	35 (52,2)	23 (34,3)	1 (1,5)	[10]
Псков | Pskov	78	45 (57,7)	28 (35,9)	2 (2,6)	[10]
Самара | Samara	428	354 (82,7)	214 (50,9)	28 (6,5)	[5]
Омск | Omsk	131	93 (71,0)	51 (38,9)	5 (9,8)	[6]

Примечание. Прочерк — нет данных.

Note. Dash indicated the absence of data.

 

Трансграничный путь передачи ТБ, вызванного Beijing САО, из стран Центральной Азии населению Кемеровской области можно рассматривать как наиболее очевидный для появления первых случаев. Описанная М. Merker и соавт. вспышка САО в Каракалпакии (Узбекистан), оценённая на штаммах 2001–2006 гг. [5], а затем установление динамического накопления с 2015 г. и значительное присутствие Beijing САО в современных выборках в Казахстане [19–21] свидетельствуют об успешном его распространении за пределами Узбекистана и формировании условий для эндемичной циркуляции. Все обнаруженные в Кемеровской коллекции Beijing САО входили в суперкластер MIRU-VNTR 94-32 [6], хотя описаны и другие MIRU-VNTR-профили САО в российских регионах [10, 22], что подчёркивает их текущую в настоящее время эволюцию вследствие происхождения от 94-32 [6].

Наиболее вероятно, что передача Beijing САО могла быть осуществлена трудовыми мигрантами из Центральной Азии, регулярный приток которых в Кемеровскую область наблюдается в течение последних 30 лет [23]. Несмотря на то что регистрируемая заболеваемость ТБ в Кемеровской области среди приезжающих из Центральной Азии оценивается как низкая (менее 1 случая на 100 тыс. мигрантов) [24], возможность передачи возбудителя ТБ постоянному населению существует. Это согласуется с данными соседней с Кузбассом Новосибирской области, где заболевшие ТБ среди мигрантов — граждане Узбекистана, Таджикистана, Кыргызстана и Казахстана, преобладающие в сезонных потоках в Сибири [25]. На территории Кемеровской области официально регистрируется более 25 тыс. человек, приезжающих ежегодно на заработки. Трудовые мигранты заняты в строительстве, обрабатывающей промышленности, оптовой и розничной торговле, хотя составляют не более 1% численности занятого в экономике населения области [23].

В настоящем исследовании факт выявления штаммов Beijing САО в 40 случаях ТБ среди постоянного населения Кемеровской области, в частности у 20,6% — ВИЧ/ТБ, позволяет предположить наличие условий эндемичной циркуляции этого варианта M. tuberculosis на анализируемой территории.

Кузбасс является высокоурбанизированным промышленным регионом [23] с эпидемическим уровнем распространения ВИЧ-инфекции. Несмотря на тенденции снижения общего числа зарегистрированных ВИЧ-инфицированных лиц с 2016 г., сохраняются высокие уровни обнаружения новых случаев инфекции [26]. В 2021 г. общероссийский уровень заболеваемости составлял 41,7 на 100 тыс. населения, а в Кемеровской области — 83,2⁴. Роль ВИЧ-инфицированных в формировании условий постоянной циркуляции успешных вариантов M. tuberculosis на отдельной территории не может быть исключена. В пользу некоторого увеличения контагиозности ВИЧ-инфицированных свидетельствуют риски развития у них бациллярных форм ТБ на фоне недостаточной эффективности химиотерапии МЛУ-ТБ [27]. К тому же, в недавнем исследовании показано, что среди коинфицированных вероятность недавней передачи ТБ-инфекции более чем в 2 раза выше, чем среди общей популяции больных ТБ. При этом эндемичные штаммы имели более высокие шансы быть ответственными за недавнюю передачу среди ВИЧ-положительных пациентов [28]. В выборке настоящего исследования субтип Beijing САО определялся среди новых случаев значимо чаще у ВИЧ/ТБ (17/84), чем среди ВИЧ-негативных больных ТБ, что может быть также следствием недавнего их заражения.

Филогенетическое моделирование по данным WGS подтверждает, что распространение штаммов САО в Кемеровской области, наиболее вероятно, является результатом экспансии Beijing-изолятов этого субтипа в Россию из Узбекистана. Ранее М. Merker и соавт. реконструировали историю эволюции штаммов САО, полученных в 2001–2006 гг. в результате вспышки в Узбекистане, и показали появление первых штаммов в середине 1970-х гг. [5]. Филогеография штаммов САО показывает, что экспансия из Узбекистана направлена не только в разные регионы России (табл. 4), но и в страны Европы, о чём свидетельствуют представленные в дереве штаммы САО из Германии и Казахстана (рис. 3), среди которых и кластеризованы 6 изолятов из Кемерово. Наличие 1 кемеровского изолята в кластере САО из Узбекистана свидетельствует о возможности недавней трансграничной передачи этого субтипа из Центральной Азии в Кемеровскую область.

Таким образом, в Кемеровской области выявлено значительное распространение штаммов не только высокотрансмиссивного субтипа B0/W148 (31,9%), но и редко встречающегося в Сибири субтипа Beijing CAO (12,6 %), несущих в большинстве случаев МЛУ и пре-ШЛУ. Представлена гипотеза о появлении Beijing CAO в Кузбассе в результате многократных заносов из Узбекистана напрямую или опосредованно через соседние страны. Явление укоренения Beijing CAO в Кузбассе и возникновение эндемичной циркуляции этих штаммов среди ВИЧ-инфицированных требует дальнейшего изучения с использованием WGS.

 

¹ ВИЧ-инфекция за 2021 г. Бюллетень № 47. URL: http://www.hivrussia.info/wp-content/uploads/2023/05/Byulleten-47-VICH-infektsiya-za-2021-g.pdf (дата обращения: 20.03.2024).

² World Health Organization. Global Tuberculosis Report 2022. URL: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/363752/9789240061729-eng.pdf?sequence = 1 (дата обращения: 20.03.2024).

³ MedCalc. URL: http://www.medcalc.org/calc/odds_ratio.php

⁴ ВИЧ-инфекция за 2021 г. Бюллетень № 47. URL: http://www.hivrussia.info/wp-content/uploads/2023/05/Byulleten-47-VICH-infektsiya-za-2021-g.pdf (дата обращения: 20.03.2024).

Об авторах

Светлана Николаевна Жданова

Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7160-9700

д. м. н., в. н. с. Института эпидемиологии и микробиологии

Россия, Иркутск

Анна Александровна Вязовая

Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9140-8957

д. б. н., в. н. с. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Борисовна Лебедева

Кемеровский государственный медицинский университет

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3848-9206

ассистент каф. эпидемиологии и инфекционных болезней

Россия, Кемерово

Вячеслав Владимирович Синьков

Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3396-9590

к. м. н., с. н. с. Института эпидемиологии и микробиологии

Россия, Иркутск

Илья Геннадьевич Кондратов

Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2631-4724

к. б. н., н. с. Института эпидемиологии и микробиологии

Россия, Иркутск

Яков Шмульевич Шварц

Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулёза

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3036-9795

д. м. н., заместитель директора по научной работе

Россия, Новосибирск

Любовь Владимировна Рычкова

Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0117-2563

д. м. н., директор Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека

Россия, Иркутск

Елена Борисовна Брусина

Кемеровский государственный медицинский университет

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8616-3227

д. м. н., профессор, член-корр. РАН, зав. каф. эпидемиологии и инфекционных болезней

Россия, Кемерово

Игорь Владиславович Мокроусов

Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5924-0576

д. б. н., зав. лаб. молекулярной эпидемиологии и эволюционной генетики

Россия, Санкт-Петербург

Олег Борисович Огарков

Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека

Email: svetnii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3168-1983

д. м. н., г. н. с., директор Института эпидемиологии и микробиологии Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека

Россия, Иркутск

Список литературы

Дополнительные файлы