科研动态
【胸科学术】首次精细刻画!我院李卫民团队揭示结核分枝杆菌L3谱系全球进化规律
近日,我院李卫民教授领衔的国家科技重大专项"无症状结核病的隐匿传播与防控模式研究"团队再传捷报。项目骨干、实习研究员朱晨迪以第一作者身份在国际权威期刊《Genome Medicine》(Q1,IF≈10.3)发表研究论文。该研究依托全球近9万株结核分枝杆菌基因组数据,首次精细刻画了3型谱系(Lineage 3, L3)的全球扩散与耐药进化规律,为我国尤其是新疆等高负担地区的结核病精准防控提供了重要科学依据。
由李卫民教授牵头、我院作为牵头单位承担的国家科技重大专项"无症状结核病的隐匿传播与防控模式研究",项目设置5个课题,在新疆和田(高发病率)、黑龙江哈尔滨(中发病率)、深圳南山、浙江湖州(低发病率)四个代表性现场开展系统研究,致力于破解无症状结核病"发现难、传播隐匿、干预手段有限"三大难题。基因组流行病学是该专项的核心技术支撑,此次发表的L3谱系研究,正是该方向上的一项重要基础成果。
研究整合全球38个国家7,472株L3基因组序列,首次将占L3总量95%以上的L3.1.1分支精细划分为6个单系亚系,系统揭示了四大核心发现:
1. 南亚起源,多路径扩散:5个亚系起源于南亚、1个起源于东非,其中3个亚系呈现显著种群扩张,扩张高峰与19世纪末全球人口流动加速高度吻合。
2. 已在海外形成本地传播:欧洲约47.8%的L3分离株属于本地传播簇,打破了"L3仅在南亚流行"的传统认知,提示输入后可形成持续传播网络。
3. 高耐药克隆值得警惕:L3.1.1.6亚系耐药比例高达46.3%、准广泛耐药13.5%,且rpoA/rpoC补偿突变修复了耐药适应代价,使高耐药克隆具备持续传播能力。
4. 发现"本地化适应"标记:Rv1500基因(编码膜相关糖基转移酶)在本地传播亚系中突变频率显著升高,可作为病原菌"跨人群适应"的重要分子标记。

图1 全球结核分枝杆菌谱系3的遗传进化与传播
本研究与国家重大专项和新疆和田现场工作紧密衔接,具有三重价值:
1. 本研究建立的亚系精细划分、传播簇识别、耐药进化分析等方法,将直接应用于专项,支撑四个现场千余株菌株的基因组分析。
2. 新疆和田发病率高达133/10万。结核分枝杆菌谱系3仅在我国的和田、喀什等南疆流行。本研究发现,传播力强、获得性耐药性强的L3.1.1.6在我国南疆流行程度高。据此采取强有力的手段遏制当地结核病疫情刻不容缓。
3. L3在低发病国家形成本地传播的发现,提示"输入—适应—本地传播"模式在多种谱系中均可能发生,为我国入境防控和无症状监测预警提供了新的科学视角。

图2 全球结核分枝杆菌谱系3的遗传进化与传播
新疆和田作为专项核心高发病现场,已全面启动基于人工智能辅助的全人群结核病主动筛查。项目依托全民健康体检平台,部署AI辅助阅片系统(阴性胸片自动筛除率≥92%),联合PCR分子快速检测,构建"基层摄片—AI云端判读—县级复核—分子确诊—规范治疗—智慧化管理"的全链条防控新模式,力争实现活动性肺结核患者发现率提升80%以上。同时,密切接触者IGRA筛查、潜伏感染者预防性治疗、智慧化服药督导等工作也已同步推开,力争感染率下降50%。
李卫民教授表示,此次《Genome Medicine》论文的发表,是专项基因组流行病学方向的重要阶段性成果。下一步,团队将继续依托重大专项平台,深化无症状结核病隐匿传播机制研究,加快推动基因组监测和AI技术向防控一线转化,以高水平科研支撑高质量防控,为实现终结结核病流行的国家战略目标贡献胸科力量。
【论文信息】
期刊:Genome Medicine(Q1,IF≈10.3)
题目:Emergence of locally transmitting and drug-resistant clones shapes global expansion of Mycobacterium tuberculosis Lineage 3
第一作者:朱晨迪(首都医科大学附属北京胸科医院)
通讯作者:李卫民(首都医科大学附属北京胸科医院)
项目支持:国家科技重大专项"无症状结核病的隐匿传播与防控模式研究"(2025ZD01908600;2025ZD01908603)、国家自然科学基金(82373641)
DOI:10.1186/s13073-026-01789-6







