2011年6月，一位女性肺部感染伴呼吸困难的患者被美国国家健康研究所的医院收治，很快被确诊感染了对多种抗生素具有耐药性的肺炎克雷博氏菌，在其住院期间医院使用了最严格的防止院内感染的措施，包括隔离病人、清洁病人所接触的医疗器械等等。在其住院期间，未发现院内感染事件，病人于2011年7月治愈出院。然而，时隔一个月，再次出现了同一种具有耐药性的肺炎克雷博氏菌感染病例。短短5月的时间，共出现17位病人相继感染，其中10人死亡，6人死于肺炎克雷博氏菌。此事引起医院的密切关注，这些新出现的病例是否来自第一个病例？为什么在最严密的疫情控制措施之下仍然发生了超级细菌的传播？是这些现有的疾控措施失效，还是尚有其他传播渠道尚未得到控制？

在这个真实的传染病事件中，研究人员利用罗氏454测序仪对超级细菌的传播途径以及其耐药性突变的进化进行了追踪¹。最初使用传统的脉冲电泳或者PCR分析方法，只能将病人所感染的确认为ST 258型肺炎克雷博氏菌而无法进一步细分。而后，研究人员利用454对第一位病人咽喉、支气管肺泡灌洗液、腹股沟、尿液中的分离的细菌进行深度测序，发现尿液中有原始的NTUH-K2044型菌株，其他部位的菌株共含有7个不同突变，其中支气管肺泡灌洗的菌株和咽喉部位的菌株共有3个突变，咽喉部位含有额外1个突变，腹股沟的菌株含有完全不同三个突变。进一步，对于所有感染病例分离出的菌株进行测序，与参考的NTUH-K2044型菌株对比后发现，共含有41个不同的突变。利用这些突变通过聚类分析，将这些病人分成三个组，再结合病例住院的记录（入院时间、所在病房等）画出了最可能的传播路线。

通过这些分析，确认了：虽然第二个感染病例出现在第一个病例出院后3个星期，两者并没有明显的交集，但新发病例确实来自第一个病例病菌的传染；第一个病人不同部位的细菌有不同的突变，这些不同的细菌分别传染不同的病人，至少有三个相互独立的传染路线；存在某个住院病人为携带病菌但未发病，而成为了病菌的传播者；此外发现了引起病菌耐药性产生的突变。

这些结论提示，肺炎克雷博氏菌可能潜伏在病人体内直至爆发，基因组的详细信息可以更好地确定细菌的传播途径，甚至寻找到病菌携带者控制传染原，而这些用传统的流行病学实验、研究方法难以获得。此外，院内感染控制措施也需要有所改进，如限制感染病例在一个病房区域而不转移病房，限制一个病房的医疗器械仅在该病房使用，以及鉴于这类细菌体外生存能力强需要提高清洁的方法等等。

通过这个真实的事件，表明了454测序方法能在院内感染等疾控领域提供的传统方法无法提供的信息，这些信息可以更好解释和快速追踪传染病的传播线路，从而针对性地采取措施有效遏制其传播。

1. Tracking a hospital outbreak of carbapenem-resistant klebsiella pneumonia with whole-genome sequencing. Evan S. Snitkin et al. Sci Transl Med 4, 148ra116 (2012). doi: 10.1126/scitranslmed.3004129