手机数据有助于追踪病原体的传播和进化

　　一种绘制病原体传播和进化及其对疫苗和抗生素反应的新方法，将为帮助预测和预防未来疫情提供关键见解。该方法将病原体的基因组数据与从匿名移动电话数据中获取的人类旅行模式结合起来。

　　来自惠康桑格研究所、威特沃特斯兰德大学和南非国家传染病研究所、剑桥大学的研究人员以及全球肺炎球菌测序项目的合作伙伴1，将在南非收集的近7000个肺炎链球菌(肺炎球菌)样本的基因组数据与详细的人类流动性数据2整合在一起。这使他们能够看到这些导致肺炎和脑膜炎的细菌是如何在不同地区之间移动并随着时间进化的。

　　发表在《自然》杂志上的这一发现表明，与2009年肺炎球菌疫苗有关的抗生素耐药性的初步下降可能只是暂时的，因为对青霉素等抗生素具有耐药性的非靶向菌株获得了68%的竞争优势。

　　这是科学家们第一次能够精确地量化不同肺炎球菌菌株的适应性——它们生存和繁殖的能力。这一发现可以为针对最有害菌株的疫苗开发提供信息，并且可能适用于其他病原体。

　　许多传染病，如结核病、艾滋病毒和COVID-19，同时存在多种菌株或变体，使其难以研究。肺炎球菌是全球范围内引起肺炎、脑膜炎和败血症的主要细菌，它就是一个典型的例子，在全球有100多种类型和900多种基因菌株。仅肺炎一项每年就导致约74万5岁以下儿童死亡，使其成为儿童死亡的最大单一传染性原因。

　　肺炎球菌的多样性阻碍了控制工作，因为针对主要菌株的疫苗为其他菌株填补空缺留下了空间。这些细菌如何传播，疫苗如何影响它们的生存，以及它们对抗生素的耐药性仍然知之甚少。

　　在这项新研究中，研究人员分析了2000年至2014年在南非收集的6910份肺炎球菌样本的基因组序列，以追踪不同菌株随时间的分布。他们将这些数据与meta2收集的人类旅行模式的匿名记录结合起来。

　　该团队开发的计算模型显示，肺炎球菌菌株需要大约50年的时间才能在南非人口中完全混合，这主要是由于局部的人类运动模式。

　　他们发现，虽然2009年引入的针对某些类型的这些细菌的肺炎球菌疫苗减少了由这些类型引起的病例数量，但它也使这些细菌的其他非靶向菌株获得了68%的竞争优势，其中越来越多的细菌对青霉素等抗生素产生耐药性。这表明疫苗对抗生素耐药性的保护作用是短暂的。