我国早在上世纪90年代就开始实施以直接督导下的短程化疗(Directlyobserved treatment,short course,DOTS)策略为基础的国家结核病控制项目。到目前为止,已经免费治疗了大约一千三百万传染性肺结核病人,治疗成功率高达94%以上,基本完成了世界卫生组织制定的治疗和发现结核病病人的目标。但是就结核病的疾病负担(病例数)而言,中国仍然是全球结核病第二大高负担国家。我国拥有世界上16%的结核病人,2004年我国的涂阳结核病和活动性结核病报告率分别为46/100,000和101/100,000。近几年来,中国结核病控制面临的一个更为严峻的问题是耐药(尤其是耐多药)结核病的流行。耐多药结核病是指结核病患者感染的结核杆菌体外被证实至少对异烟肼、利福平这两种抗结核一线药物耐药。目前全球新发结核病病人中的耐多药结核病率(Multidrug-resistant tuberculosis,MDR-TB)平均为2.7%,有即往结核病治疗史的病人中MDR-TB发生率为4.3%。而我国2004年报告的MDR-TB发生率高于全球平均水平,初治病人为5.3%,复治病人为27.2%。全国第四次结核病流调发现,结核病病人中的初始总耐药率为18.7%,MDR-TB率为6%。不同来源的监测数据和研究结果显示,我国部分地区已成为全球耐药结核病的高流行区,耐药结核菌株的传播和流行已经成为影响中国结核病控制项目顺利实施的主要障碍之一。MDR-TB可以直接导致结核病的高患病率、高病死率,并可造成治疗过程延长和治疗成本增加,还可在社区人群中传播引起MDR-TB的暴发流行。本研究以江苏省和浙江省农村两个实施DOTS策略的结核病控制项目县为研究现场,采用现场流行病学与现代分子生物学技术相结合的方法,对两县研究期间的初治和复治结核病病人进行了系统的研究。本研究运用横断面调查方法,描述耐药结核病的流行现状、耐药结核病类型及其在不同人口学和社会经济水平人群中的分布,分析影响农村地区耐药结核病流行的生物、人口学和社会经济因素。并在现场流行病学研究的基础上,运用MIRU,Spoligotyping,IS6110等基因分型技术对收集的结核分枝杆菌(mycobacteria tuberculosis,M.TB)进行基因分型,确定其所属细菌家族,采用成簇性分析比较不同耐药类型分离株中近期感染和复燃比例:利用直接测序法,描述所有与一线抗结核药物耐药有关的已知基因突变热点区、基因突变型及其与耐药表型的关系;借助社会学和流行病学调查手段,深入探讨耐药结核病在农村的传播模式,分析北京家族及其主要成员对于中国耐药结核病基因型和表型的贡献并初探可能的潜在机制,为控制结核病在中国农村地区的传播提供线索。主要研究方法和结果如下:1.耐药结核病发生率和耐药结核病分布的横断面研究。通过对农村人群耐药结核病的现况调查,了解江苏和浙江两个社会经济发展水平不同样本县的结核病总耐药率,初/复治病人耐药率,MDR-TB率和各耐药专率。研究对象为浙江省德清县(2004年4月1日到2005年3月31日)和江苏省灌云县(2004年6月1日至2005年5月31日)县结核病防治所一年内痰培养阳性的肺结核病人。两县结核病防治所共登记结核病人784人,其中痰培养阳性结核病人399人(德清县182人,灌云县217人),包括283例新发结核病病人和116例复治结核病病人。经对分离获得的结核菌株进行抗结核一线药物的敏感试验检测发现,药物全敏感、MDR-TB和耐其他抗结核药物的病人数分别为148、58和193人。德清县和灌云县初治结核病人耐药情况分别为:总耐药率:50.4%(67人)和63.3%(95人);MDR-TB率:3.8%(5人)和14.7%(22人)。复治病人耐药情况分别为:总耐药率:67.3%(33人)和83.6%(56人);MDR-TB率:16.3%(8人)和34.3%(23人)。进一步分析生物学、社会人口学和行为等因素与耐药结核病的关系发现:病人的既往治疗史(≥4周/＜4周:德清县:OR=4.980;95%CI:1.509-8.031;灌云县:OR=3.941;95%CI:2.043-12.48)、病例接触史(是/否:德清县:OR=7.841;95%CI:1.712-25.30;灌云县:OR=4.801;95%CI:1.321-7.243)以及个人收入(高/低收入:德清县:OR=0.794;95%CI:0.038-0.927;灌云县:OR=0.150;95%CI:0.043-0.891)与MDR-TB人群分布有关。在灌云县,病人年龄(30～岁/60岁组:OR=2.748;95%CI:1.047-6.974),痰涂片结果(阳性/阴性:OR:5.721;95%CI:2.107-17.17)也与MDR-TB发生有关,男性是发生耐多药结核病的主要人群(男性/女性:OR=2.084,95%CI:1.061-6.349)。2.中国耐药结核菌基因型及其与耐药表型的相互关系的研究。本研究以351份可获得DNA的M.TB分离株及其宿主为研究对象,对与一线药物耐药有关基因rpoB、katG、inhA、rpsL和embB进行测序研究。研究发现,131株异烟阱(INH)耐药株中有81株(61.8%)在katG315位存在基因突变,主要的耐药相关基因型为315ACC(Thr)。利福平(RIF)耐药的分离株中,92.3%由rpoB基因核心区的突变所致,516、526和531密码子位的突变分别占RIF耐药菌株的12.3%、29.2%和56.9%;81.0%rpoB531Ser分离株为MDR-TB。115株链霉素(SM)耐药分离株中,60株出现了rpsL43AGG突变。另外42株乙胺丁醇(EMB)耐药分离株中有20株包含了embB306位的突变,85%embB306突变发生在多个药物耐药结核菌中。3.结核分枝杆菌(M.TB)尤其是耐药M.TB基因型的分布和成簇特征分析。采用MIRU、Spoligotyping和RFLP-IS6110作为基因分型手段,对已获得结核分枝杆菌DNA的351位病人及其M.TB分离株进行研究。首先采用Spoligotyping和MIRU进行基因分型和成簇性判别,然后对所有MIRU分型判断为成簇的分离株进行RFLP-IS6110二次分型。Spligotyping识别了15个簇和35株“唯一”分离株。在351株分离株中,243株分离株(69.2%)属于M.TB北京家族。MIRU基因分型识别了220种基因型,包括183种“唯一”基因型以及37个簇(包括168株分离株)。最大的一组MIRU簇包含38(10.8%)株分离株,拥有相同的MIRU基因型223325173533(山东簇)。RFLP进一步在MIRU簇分离株中定义了31个簇,尤其将最大MIRU簇细分成9个亚组,其中最大亚组包括4个分离株。4.耐药M.TB成簇性影响因素分析。本部分研究以MIRU和IS6110-RFLP联合基因分型定义的62株耐药“成簇”M.TB分离株和161株“唯一性”耐药M.TB分离株及其宿主为研究对象,比较成簇组和非成簇组耐药病人的人口学、社会经济水平特征及其就医行为。结果发现,灌云县病人比德清县病人更容易发生耐药菌株成簇现象(34.1%.vs.18.2%;OR=3.311:95%CI:1.498-7.319)。30-60岁年龄组相比60岁以上人群所感染的M.TB更容易成簇(30～岁/60～岁年龄组:34.7%.vs.19.0%;OR=2.326;95%CI:1.039-5.393)。另外痰涂片阳性的耐药M.TB比涂阴耐药M.TB更易出现成簇(涂阳/涂阴:32.2%.vs.18.9%:OR=2.242;95%CI:1.010-4.977)。北京家族中山东簇分离株更加容易成簇(山东簇/非北京家族:67.7%.vs.15.3%;OR=6.681;95%CI:3.258-15.02)。5.中国农村地区耐药结核病传播模式研究。本部分研究以MIRU和RFLP联合基因分型定义的成簇病人为研究对象,通过案例追踪,探讨农村耐药结核病传播的可能途径。研究发现,中国农村地区耐药结核病传播呈现以村落为单位的小范围、散发特点。30-60岁人群和复发病人可能是结核病尤其是耐药结核病的主要传染源。同时,偶然接触导致的疾病传播在结核菌传播中占有较大比重。6.北京家族及其成员高耐药基因表型和基因型特征的潜在原因初探。通过比较243株Spoligotyping定义的北京株M.TB和108株非北京株耐药基因型和表型,研究北京家族分离株尤其是其中流行优势成员山东簇与耐药基因表型和基因型的关系,并尝试从北京家族修复基因SNP多态性以及IS6110的插入片段数分析北京家族及其成员高耐药基因表型和基因型特征的潜在原因。研究发现,北京株及其成员山东簇与MDR-TB(北京家族/非北京家族:18.5%.vs.7.4%:OR=2.723,95%CI:1.351-6.733;山东簇/其他北京家族:44.7%.vs.13.7%;OR=6.18;95%CI:2.68-14.23)和相应的rpoB和katG联合基因突变(北京家族/非北京家族:13.6%.vs.5.6%;OR=2.553,95%CI:1.031-6.324;山东簇/其他北京家族:34.2%.vs.9.8%;OR=5.901;95%CI:2.581-13.46)之间存在明显的联系。修复基因多态性变化以及IS6110插入数量可能与北京株以及山东簇发生耐药基因型变化、获得耐药表型有关。