บทคัดย่อ
การศึกษาปัจจัยด้านพันธุกรรมของเชื้อวัณโรคดื้อยา ปัจจัยเจ้าบ้านที่สัมพันธ์กับอัตราการติดเชื้อวัณโรคดื้อยาทั้งจากตัวผู้ป่วยและผู้สัมผัสผู้ป่วย กระบวนการแพร่ระบาดและกระบวนการรักษา เป็นการวิจัยแบบตัดขวาง (Crossectional study) กลุ่มตัวอย่างประกอบด้วยผู้ป่วยและผู้สัมผัสของผู้ป่วยวัณโรคดื้อยาที่ขึ้นทะเบียนรักษาตั้งแต่ปี 2557 ถึง ปี 2562 ซึ่งประกอบด้วยผู้ป่วยที่อยู่ระหว่างการติดตามหลังการรักษา ผู้ป่วยที่กำลังรักษาและผู้ป่วยรายใหม่ ที่มารับการรักษาและตรวจคัดกรองวัณโรคที่โรงพยาบาลและหน่วยงานสาธารณสุขในพื้นที่ในช่วงเวลาที่ดำเนินโครงการวิจัย ในการศึกษานี้มีตัวอย่างเชื้อของผู้ป่วยวัณโรคดื้อยาที่สามารถส่งตรวจหาพันธุกรรมของเชื้อได้ จำนวน 205 ราย สามารถเก็บข้อมูลผู้สัมผัสได้ จำนวน 352 ราย จากผู้ป่วยวัณโรคดื้อยา จำนวน 152 ราย เชื้อวัณโรคดื้อยาที่ส่งตรวจ whole genome sequencing (WGS) จำนวน 205 ราย จำแนกเป็นเชื้อวัณโรคดื้อยาหลายขนาน (MDR-TB) ร้อยละ 88.8 เชื้อวัณโรคดื้อยาชนิดรุนแรง (pre-XDR-TB) และรุนแรงมาก (XDR-TB) ร้อยละ 4.4 และ 6.8 ตามลำดับ การจำแนกสายพันธุ์ของเชื้อวัณโรคตามลักษณะพันธุกรรมที่ได้จากการทำ WGS พบว่าเชื้อวัณโรคดื้อยามี 4 สายพันธุ์ (Lineage ) ได้แก่ Lineage (L) 1-4 เชื้อวัณโรคดื้อยาส่วนใหญ่ร้อยละ 77 เป็นชนิด Asian African 3 (AAF3) ซึ่งเป็นหนึ่งในสายพันธุ์ย่อย (sub-lineage) L2.2.1 ของ L2 เมื่อพิจารณาความแตกต่างของจำนวนรหัสพันธุกรรม (SNP different) ของเชื้อวัณโรค พบว่าร้อยละ 34.1 ของเชื้อชนิดที่เป็น AAF3 มีลักษณะทางพันธุกรรมใกล้เคียงกันมาก (Δ SNP ≤ 12) ผู้สัมผัสของผู้ป่วยวัณโรคดื้อยา จำนวน 352 ราย ส่วนใหญ่ร้อยละ 71.3 เป็นผู้สัมผัสร่วมบ้านและเป็นกลุ่มวัยทำงาน (อายุ 15-60 ปี) ร้อยละ 64.1 มีโรคประจำตัวร้อยละ 31.5 ได้แก่ เบาหวาน ความดันโลหิตสูง และโรคอื่นๆ คิดเป็นร้อยละ 8.8, 16.2 และ 10.5 ตามลำดับ ผลการตรวจวินิจฉัยวัณโรคในผู้สัมผัสด้วยการ x-ray ปอด พบปอดผิดปกติแต่ไม่มีอาการวัณโรคและตรวจเสมหะไม่พบเชื้อ จำนวน 19 ราย ผลการตรวจการติดเชื้อวัณโรคแฝงในผู้สัมผัสทั้งหมดให้ผลบวกร้อยละ 29 เมื่อแบ่งผู้ป่วยเป็นสองกลุ่มตามความแตกต่างของจำนวน SNPs ของเชื้อวัณโรค และเปรียบเทียบอัตราการติดเชื้อวัณโรคแฝงในผู้สัมผัสทั้งสองกลุ่มไม่พบความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p-value=0.697) โดยให้ผลบวกร้อยละ 27.8 และ 30.2 ตามลำดับ การศึกษาปัจจัยทางพันธุกรรมในคนที่สัมพันธ์กับการติดเชื้อวัณโรคโดยเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มผู้สัมผัสที่มีการติดเชื้อวัณโรคแฝงและไม่มี พบว่าตำแหน่งบนยีน HLA ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันที่อยู่บนโครโมโซมคู่ที่ 6 มีความสัมพันธ์กับการติดเชื้อวัณโรค นอกจากพบความสัมพันธ์ในยีนอื่นเช่นเดียวกับที่พบรายงาน ได้แก่ ยีน HLA-DRA และ HLA-DRB1 และยีน SLC1A2 บนโครโมโซม 11 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงาน macrophage ในการยับยั้งการแบ่งตัวของเชื้อวัณโรค การศึกษานี้ยืนยันการระบาดของเชื้อวัณโรคดื้อยาสายพันธุ์ AAF3 ในโรงพยาบาลมะการักษ์ อำเภอท่ามะกา จังหวัดกาญจนบุรี อย่างต่อเนื่อง การพบสัดส่วนที่สูงกว่าชนิดอื่น ประกอบกับลักษณะทางพันธุกรรมที่ใกล้เคียงกันมาก อาจสะท้อนถึงการปรับตัวของเชื้อให้แพร่ได้ง่ายในประชากรไทย การเพิ่มจำนวนของเชื้อชนิดนี้จึงอาจส่งผลกระทบกับการดำเนินงานควบคุมวัณโรคของประเทศ ดังนั้น การวินิจฉัยที่รวดเร็วและการสอบสวนโรคจึงมีความจำเป็นในการยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อวัณโรคดื้อยานี้ นอกจากนี้อาจเป็นข้อมูลประกอบการผลิตวัคซีนในอนาคตอาจจะต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพในการป้องกันเชื้อสายพันธุ์ชนิดนี้ต่อไป
บทคัดย่อ
This study aims to explore the MDR-TB spreading in an outbreak area of Thailand. A crossectional study is carried out to determine bacteria and host genetic factors relate to MDR-TB infection in patients and their contacts, epidemic process, and treatment outcomes. The sample population including MDR-TB patients who were registered at Makarak hospital between 2014 to 2019. A total of 205 MDR-TB isolates were sequenced and a total of 352 MDR-TB contacts from 152 MDR-TB patients were enrolled in this study. A total of 205 MDR-TB isolates were sequenced, 88.8 % of these were MDR-TB cases, while the other 4.4 % and 6.8% were pre-XDR-TB and XDR-TB respectively. The result of whole genome sequencing and SNPs analysis showed 4 lineages(L) of the MDR-TB genotype in this study, including L1, L2, L3, and L4. L2 of Beijing strains (L2-Beijing) was the most common genotype and 77% of the L2-Beijing genotype belonged to the sub-lineage of Asia African3 (AAF3). When we considered the number of SNPs different among AAF3 genotype, found that 34.1 % of those were clonal. And found that, patient with DM is more likely to be in a group of clonal MDR-TB than without DM. Of 352 MDR-TB contacts, 71.3% were household contacts, 64.1% were working for the age group. There were 31.5% of contact had the comorbid disease, included DM, HT, and other disease were 8.8, 16.2, and 10.5% respectively. A latent tuberculosis infection (LTBI) among contacts of clonal and non-clonal MDR-TB were 27.8% and 30.2% respectively. However, there was no statistically significant difference between these 2 groups (p-value = 0.697). To identify host genetic factors associated with MDR-TB infection, GWAS was used to an identified specific genes associated with MDR-TB infection. We considered contact with IGRA positive as a case and contact with IGRA negative was control. The most common significant SNPs and genes were located on chromosome 6 and HLA gene, including HLA-DRA and HLA-DRB1 which had been reported in previous studies. Other significant SNPs were also found to be associated with TB infection, the SLC1A2 gene on chromosome 11. In summary, a high proportion and homogeneous gentic of AAF3 strain among MDR-TB patients may reflect the adaptation of the strain to spread more readily in thai population, and the increasing of this pathogenic strain may impact the tuberculosis control program. Early diagnosis and contact tracing will be essential to inhibit the spread of these strains. Furthermore, it will be important to ensure that future vaccines protect against these strains.
