基于机器学习的血统预测来自对抗微生物敏感性测试的表型,用于Escherichia coli序列类型131的C类监测,跨感染类型
Theodor A Ross1,2, Anna K Pöntinen3,4, Einar Holsbø2,5
1Department of Physics and Technology, UiT The Arctic University of Norway, Tromsø, Norway.
在大肠杆菌血流感染中的抗菌素耐药性与ST131-C有关. 这项研究表明ST131-C尿路感染导致血液感染,突出显示AMR监测的重要性.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 流行病学 流行病学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 在大肠杆菌 (Escherichia coli) 血流感染 (BSI) 中,抗菌素耐药性 (AMR) 是一个越来越令人担忧的问题,特别是ST131克隆.
- ST131类C (ST131-C) 与诺基诺隆耐药性和扩展光谱β-乳酸酶 (ESBLs) 相关.
- 尿路感染 (UTI) 往往在BSI之前,但ST131-C在尿路感染的纵向流行率及其与BSI的联系尚未研究.
研究的目的:
- 为了调查ST131-C在*大肠杆菌*尿道感染和BSI的纵向流行率.
- 确定ST131-C尿路感染是否导致ST131-CBSI的流行.
- 评估抗微生物敏感性测试 (AST) 数据对预测ST131-C分离物的有用性.
主要方法:
- 经过训练的随机森林和XGBoost分类器使用来自*大肠杆菌*BSI分离物的AST数据来预测ST131-C.
- 应用训练模型来预测来自挪威的*大肠杆菌*尿路感染和BSI分离物中的ST131-C的年度流行率.
- 在两种感染类型中分析了ST131-C患病率随时间推移的趋势.
主要成果:
- XGBoost分类器在从AST数据中预测ST131-C时获得了70%以上的F1分数,即使使用了不平衡的数据集.
- 在尿路感染中预测的ST131-C患病率反映了BSI的趋势,表明尿路感染推动了BSI的患病率.
- 在BSI中,ST131-C的流行率高于UTI (~4%),比BSI (~7%) 高,这表明BSI的进一步丰富.
结论:
- ST131-C尿路感染是ST131-C在BSI中持久性的重要驱动因素.
- AST数据可以有效地补充AMR监测和流行病学研究的基因组数据.
- 了解UTI-BSI联系对于管理ST131-C传播和抗菌素耐药性至关重要.
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