宏基因二代测序技术对胸内淋巴结结核的诊断价值

目的:探讨宏基因二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,m NGS)在胸内淋巴结结核中的诊断价值。方法:采用回顾性研究方法,搜集2020年12月至2023年9月浙江省中西医结合医院结核病诊疗中心收治的122例疑似胸内淋巴结结核患者临床资料,所有患者均行支气管内超声引导下经支气管针吸活检术(endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration,EBUS-TBNA)。穿刺标本同时进行mNGS、Gene Xpert MTB/RIF(简称“Xpert”)、PCR-荧光探针法(简称“RT-PCR”)、RNA恒温扩增荧光实时检测技术(简称“TB-SAT”)、BACTEC MGIT 960分枝杆菌全自动快速液体培养(简称“MGIT 960”)和涂片抗酸染色(简称“涂片”),比较6种方法对胸内淋巴结结核的诊断效能。结果:根据诊断标准,122例疑似患者中,最终89例诊断为胸内淋巴结结核,33例为非胸内淋巴结结核患者。以综合诊断结果为参照标准,m NGS对胸内淋巴结结核诊断的敏感度为89.9%(95%CI:81.7%~95.3%)、特异度为87.9%(95%CI:71.8%~96.6%)、准确率为89.3%(95%CI:82.5%~94.2%),AUC值为0.889(95%CI:0.819~0.939),明显高于Xpert、RT-PCR、TB-SAT、MGIT 960和涂片对胸内淋巴结结核检测的敏感度(68.5%、61.8%、33.7%、49.4%和11.2%)、特异度(93.9%、97.0%、97.0%、100.0%和100.0%)、准确率(75.4%、71.3%、50.8%、63.1%和35.2%)和AUC(0.812、0.794、0.747、0.653和0.556)。结论:m NGS检测对胸内淋巴结结核具有较高的临床诊断价值,尤其在其他结核病相关检测均阴性时,该技术可给临床诊断提供重要参考,但与传统的病原学检测手段相比较,特异度仍偏低,尤其在鉴别疾病良恶性时,需结合病理结果进行综合分析。

宏基因组第二代测序技术在狂犬病诊断中的应用

目的:总结宏基因组第二代测序技术(mNGS)诊断狂犬病临床应用价值。方法:回顾性分析广东省东莞市横沥医院1例和文献报告3例狂犬病诊疗资料。结果:4例患者唾液或脑脊液标本的mNGS检测狂犬病毒结果均为阳性,其中3例患者同时进行了狂犬病毒PCR检测亦为阳性。结论:唾液和脑脊液标本行mNGS检测为临床确诊狂犬病提供依据。

单基因遗传病基因诊断技术的临床应用效果

解析单基因遗传病基因诊断方法的应用价值。方法 选择本院在2023年1月-2023年12月的60例接受治疗的单基因遗传病患者为对象,这些患者均经临床确诊,以此为金标准;在确诊之前对全部入选者进行单基因遗传病基因诊断技术鉴别诊断,分析其诊断结果和金标准的差异性。结果 在本研究中有60例单基因遗传病患者经临床随访后最终均确诊,且这些患者在确诊前均实施了单基因遗传病基因诊断技术,60例患者均获得确诊,和金标准的诊断相符率达到100.00%。在60例单基因遗传病患者中,22例遗传代谢疾病,占比36.67%;8例遗传性神经系统疾病,占比13.33%;7例遗传性免疫系统疾病,占比11.67%;9例遗传性血液疾病,占比15.00;8例遗传性皮肤疾病,占比13.33%;6例遗传学肌肉骨骼疾病,占比10.00。结论 在单基因遗传病上运用单基因遗传病基因诊断方法更具应用价值,诊断符合率较高,且风险低、创伤小,可作为临床诊断的一个重要技术,提供有效指导和依据。

串联质谱技术联合基因检测在新生儿遗传代谢性疾病筛查诊断中的应用

本研究旨在探索串联质谱技术联合基因检测即高通量测序在新生儿遗传代谢性疾病筛查诊断中的应用。方法 本研究对80例新生儿进行了深入研究,其中男性占65%,女性占35%,平均年龄为2个月,平均出生体重为3.1kg。这些新生儿因为各种未明原因的症状如反复抽搐、电解质紊乱、多器官功能紊乱、胆汁淤积、黄疸持续不退、慢性腹泻和拒乳而受到关注。通过串联质谱技术对80例新生儿进行筛查,结果 表明其中5例为有机酸代谢病,5例为脂肪酸代谢病,14例为氨基酸代谢病,1例为尿素循环障碍,占比达到31.3%。结果 串联质谱技术筛查后结果显示,真阳性25例,真阴性35例,假阳性9例,假阴性11例,符合率75.0%;串联质谱技术筛查联合基因检测即高通量测序结果表明,真阳性36例,真阴性44例,假阳性和假阴性均为0,符合率达到100%,差异显著,P<0.05。结论 串联质谱技术联合基因检测在新生儿遗传代谢性疾病的筛查诊断中具有显著效果,其筛查诊断的准确性和符合率远超串联质谱技术筛查,将其应用于新生儿遗传代谢病的筛查诊断,能更早、更准确地诊断疾病,对疾病的早期发现、早期治疗以及预后评估有重要的临床意义。

宏基因组二代测序技术对髋/膝关节结核的诊断价值

目的:评价宏基因组二代测序(metagenomic next generation sequencing,mNGS)技术对髋/膝关节结核的诊断价值。方法:采用回顾性研究方法,收集2019年6月至2021年6月河北省胸科医院收治的34例髋/膝关节感染患者资料,按照病原菌种类分为关节结核组(16例)和非结核感染性疾病组(18例),分别对所有患者感染病灶组织样本进行常规细菌学培养和分枝杆菌培养(MGIT 960培养)、结核分枝杆菌(MTB)-DNA扩增检测及mNGS检测。以临床诊断为参照标准,比较分枝杆菌培养、MTB-DNA扩增和mNGS检测对髋/膝关节结核的诊断效能。结果:mNGS对非结核感染性疾病组中病原体的检出率为100.0%(18/18);对髋/膝关节结核的阳性检出率为93.8%(15/16),明显高于MTB-DNA扩增检测[50.0%(8/16)]和MGIT 960培养[25.0%(4/16)],差异均有统计学意义(χ^(2)=7.575,P=0.015;χ^(2)=15.676,P=0.000)。以临床诊断为参照标准,mNGS诊断髋/膝关节结核的敏感度[93.8%(15/16)]、阴性预测值[94.7%(18/19)]和Kappa值(0.942)均明显高于常规培养[分别为25.0%(4/16)、60.0%(18/30)和0.260]和MTB-DNA扩增检测[分别为50.0%(8/16)、69.2%(18/26)和0.515],但3种检测方法的特异度和阳性预测值均为100.0%。结论:mNGS技术可有效检出髋/膝关节感染性疾病病原菌,在关节结核诊断中具有更高的诊断效能,可提供重要临床指导。

二代测序技术在骨关节结核临床诊断中的应用价值

目的:评估二代测序技术(next generation sequencing,NGS)在骨关节结核诊断中的应用价值。方法:采用回顾性研究方法,参照入组标准收集2019年12月至2022年12月河北省胸科医院骨科收治的185例疑似骨关节结核患者临床资料,根据最终临床诊断将患者分为结核组(骨关节结核155例)和非结核组(非骨关节结核30例)。所有患者病灶标本均经手术或穿刺途径获取(包括51份脓液、89份肉芽组织和45份骨组织标本),且均同时送检NGS、BACTEC MGIT 960分枝杆菌液体培养(简称“培养”)及利福平耐药实时荧光定量核酸扩增(GeneXpert MTB/R1F,简称“Xpert”)检测。以最终临床诊断为参照标准,比较3种检测方法诊断骨关节结核的检测效能,并分析3种方法检测脓液、肉芽组织和骨组织标本的阳性检出情况。结果:185例疑似骨关节结核患者中,NGS检测骨关节结核的阳性率[63.24%(117/185)]明显高于Xpert[54.05%(100/185)]和分枝杆菌培养[35.68%(66/185)],差异均有统计学意义(χ^(2)=24.982,P<0.001;χ^(2)=37.934,P<0.001)。以最终临床诊断为参照标准,NGS、Xpert和培养法诊断骨关节结核的敏感度分别为74.84%(116/155)、64.52%(100/155)和42.58%(66/155),特异度分别为96.67%(29/30)、100.00%(30/30)和100.00%(30/30),诊断符合率分别为78.38%(145/185)、70.27%(130/185)和51.89%(96/185),Kappa值分别为0.799、0.590和0.504,AUC(95%CI)值分别为0.867(0.693~0.941)、0.703(0.612~0.784)和0.623(0.529~0.717)。NGS检测脓液的阳性率[80.39%(41/51)]明显高于检测肉芽组织[62.92%(56/89)]和骨组织[44.44%(20/45)],差异均有统计学意义(χ^(2)=4.560,P=0.031;χ^(2)=13.335,P<0.001)。结论:NGS技术可明显提高骨关节结核患者病原学阳性检出率,具有较高的检测效能,并以脓液标本的检测诊断价值最高。

宏基因组二代测序技术在布鲁菌脊柱炎诊治中的应用价值

目的探讨宏基因组二代测序(mNGS)技术在布鲁菌脊柱炎诊治中的价值。方法手术治疗36例布鲁菌性脊柱炎患者,收集术前血液标本和术中病灶区组织标本(髓核、软骨终板、黄韧带、纤维环),采用Giemsa染色、试管凝集试验(SAT)、血培养、多重聚合酶链式反应技术(PCR)检测和mNGS评估不同组织样本。另选取30例椎间盘突出患者作为阴性对照组。结果静脉血的mNGS、SAT、多重PCR检测阳性率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。髓核的mNGS与多重PCR检测阳性率比较差异无统计学意义(P>0.05)。软骨终板、黄韧带和纤维环的mNGS检测阳性率均大于多重PCR检测阳性率(P<0.05)。髓核中多重PCR和mNGS检测阳性率均高于静脉血、软骨终板、黄韧带和纤维环(P<0.05)。敏感性、阴性预测值:mNGS均高于Giemsa染色、血培养和SAT(P<0.05);mNGS与多重PCR检测比较差异均无统计学意义(P>0.05)。临床诊断一致性mNGS最好,多重PCR和SAT较好,Giemsa染色一般,血培养较差。结论mNGS可以作为布鲁菌脊柱炎的有效检测手段,其敏感性和准确率高,尤其适用于术前无法明确诊断且术后病理结果为阴性但需确诊的患者,可为布鲁菌脊柱炎的精准治疗提供重要的病原学依据。

饲用酶基因工程技术研究与新产品开发

在筛选分离到性质优良的饲料用酶及其编码基因的基础上，利用基因工程的手段将这些适于在饲料中应用的、性质优良的饲料用酶基因在生物反应器中高效表达，使其大规模廉价生产，并研究饲料用酶的发酵技术自动控制方案和后加工制粒技术。在生产实践中推广应用，创造好的社会效益和经济效益。

饲用酶基因工程技术研究与新产品开发

课题内容、目标： 在筛选分离到真正适合于在饲料中应用的性质优良（热稳定性好而同时在常温下又具有高活性、最适pH在酸性范围同时在酸性和中性pH范围内都能维持较高活性、对动物胃蛋白酶和胰蛋白酶具有较好的抗性等综合性质）的饲料用酶及其新编码基因的基础上，利用基因工程的手段使这些适合于在饲料中应用的、性质优良的饲料用酶基因在生物反应器中高效表达，将它们的单位产量提高500～3000倍，

Bionano-DNA全长光学图谱技术在血友病A携带者基因诊断中的应用

目的:尝试将Bionano Saphyr可视化全长DNA光学图谱技术应用于血友病A携带者的精准基因诊断。方法:针对2例应用常规二代测序技术无法诊断的可疑F8基因缺陷女性携带者,采用DNA全长光学图谱技术,检测扫描获得样本X染色体全长可视化单倍型特征性图谱,与正常人群DNA图谱库进行比对,获得待测样本的基因结构变异信息。结果:2例检测样本F8基因的X染色体DNA分子平均荧光标记长度大于2.5 Mbp,平均拷贝数大于20×。经比对分析,其中1例样本为F8基因22号内含子近端倒位,1例为22号内含子倒位同时伴有多处大片段缺失。结论:Bionano技术对于长度大、变异复杂的基因缺陷有很好的检出率。在无先证者或缺少先证者精准基因诊断结果的情况下,应用该技术检出F8基因的杂合复杂变异对血友病携带者的优生优育、孕前诊断有重要意义。

合成生物学在下一代基因诊断技术中的应用进展

近年来,合成生物学技术取得了飞速的发展,与此同时也极大地推动了基因诊断领域的技术革新和应用拓展。准确诊断疾病和监测治疗后反应的检测方法对有效的临床管理至关重要,合成生物学作为一门以设计为导向的学科,试图重新设计生物系统,以便以可预测的方式执行新的功能,对这一领域的最新进展进行综述对疾病的预防、预测、诊断、治疗和预后具有重要意义。本文以该主题作为切入点,首先介绍了目前合成生物学在基因诊断中的应用类别,包括已经被开发出来的用于体外和体内的不同生物传感器;随后介绍了下一代基因诊断技术的发展方向以及基因诊断领域的合成生物学装置和技术进展;此外,本文讨论了目前基因诊断领域中存在的技术问题及其在临床应用中面临的挑战。最后,我们提请注意合成生物学中的最新创新,这些创新可能会对基因诊断的未来应用产生重大影响。

基因组光学图谱技术在产前诊断中的应用

目的探讨基因组光学图谱技术(optical genome mapping,OGM)应用于产前诊断的可行性及临床应用价值。方法收集2022年6月至8月因超声软指标异常或结构畸形于南京市妇幼保健院行羊膜腔穿刺的病例60例,常规进行染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)联合核型分析,平行进行OGM检测。以CMA联合核型分析的结果为对比,分析OGM在各类染色体变异中的检测效能。对于OGM额外检出的隐匿性重排使用荧光原位杂交验证。结果OGM与CMA联合核型分析在非整倍体、拷贝数变异、三倍体检测中的检出率差异无统计学意义(P<0.05)。OGM检测证实了6例存在染色体微重复的病例,确定了重复插入的位置及方向;额外检出了2例(3.3%)隐匿性易位,并确定了断裂点所处区间。结论OGM能以高分辨率一站式检测各种主要类型的结构变异并可明确重排模式及精细化断点,有望在产前诊断中成为CMA联合核型分析的可靠替代方案。

外周血宏基因组二代测序技术在脓毒症患者中的临床诊断价值

目的探讨外周血宏基因组二代测序技术(mNGS)在脓毒症患者中的临床诊断价值。方法回顾性分析首都医科大学大兴医院ICU 2021年10月至2023年2月采用mNGS技术对脓毒症患者感染灶和外周血样本配对进行检测的病例资料42例,同时进行感染灶和外周血样本常规培养,评价配对感染灶和外周血样本mNGS检测在脓毒症患者中的诊断效能。结果脓毒症患者感染灶和外周血样本常规培养检出率分别为61.90%(26/42)和23.81%(10/42),感染灶和外周血样本mNGS检出率分别为95.24%(40/42)和76.19%(32/42)。感染灶和外周血mNGS结果与感染灶培养结果一致性较高(84.62%vs.57.69%)。如以感染灶培养结果为金标准,外周血标本mNGS较感染灶标本mNGS而言,仍表现出了较高的敏感度(84.62%vs.100%),且二者有相似的阳性预测能力(68.75%vs.65.00%);外周血mNGS较外周血培养有更高的敏感度(84.62%vs.11.54%)和阳性预测值(68.75%vs.30.00%),差异均有统计学意义(χ^(2)=27.810、4.748,P<0.05)。结论外周血mNGS检测结果可作为替代方法,用于难以获得感染灶样本的脓毒症患者病原学诊断。

儿童癫痫基因诊断提升精准诊疗水平

癫痫是一种常见的慢性脑部疾病,探讨其发生机制一直是脑科学研究的重要方向之一。神经遗传学是一个快速发展的领域。随着基因检测研究和技术的不断进步与更新,遗传因素在癫痫发生机制中的作用越来越受到重视,通过基因检测寻找其致病机制可以为个体化的精准诊疗提供依据。癫痫是最常见的儿童神经系统疾病之一。近年来儿童癫痫基因检测技术在基因发现、基因筛查、分析策略,以及不同类型的遗传变异研究方面取得了巨大进展。首都医科大学宣武医院儿科依托于首都医科大学宣武医院神经学科的优势,以治疗儿童神经疾病为主,儿科病房里80%为癫痫患者。

CNV-seq应用于产前诊断及流产物检测意外发现DMD基因变异临床分析

目的探讨全基因组拷贝数变异测序技术(CNV-seq)应用在产前诊断及流产物检测中发现Duchenne型肌营养不良症(DMD)的重要价值。方法本研究使用CNV-seq技术对2019年9月至2020年7月来西北妇女儿童医院进行产前诊断的羊水样本和流产胎儿样本共784例进行检测,对DMD基因变异样本进一步采用多重连接依赖性探针扩增(MLPA)方法进行验证。结果本研究意外发现3例样本存在DMD基因的缺失或重复,同时MLPA验证了这些突变。3例均为女胎,胎儿1为DMD基因64-79号外显子重复,胎儿2为DMD基因1-7号外显子重复,这两例羊水样本的变异为新发突变;流产胎儿3的变异遗传自母亲,母亲检测为DMD基因45-51号外显子缺失。结论CNV-seq技术应用于产前诊断及流产物不仅能检测染色体片段缺失或重复,还有助于发现基因重复或缺失所致的单基因疾病,提高了染色体及基因异常疾病的检出率,从而为临床诊断和遗传咨询提供更全面的理论依据。

新生儿耳聋基因诊断技术进展研究

耳聋是新生儿出生缺陷疾病之一,而在出生后快速、准确地完成耳聋基因筛查,明确耳聋的分子病因,并针对性地给予干预和治疗,可以有效地避免因聋致哑。近年来随着分子生物学技术的飞速发展,对耳聋基因的研究也更加深入。目前基因芯片技术、高分辨率熔解曲线分析、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术、变性高效液相色谱法、Sanger测序、高通量测序技术等均可运用于耳聋基因诊断。现就新生儿耳聋的遗传学机理和常用的耳聋基因诊断技术进行综述,旨在为临床选择最佳的耳聋诊断检测方案提供参考。

低深度全基因组测序技术联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中的应用

目的 探讨低深度全基因组测序技术(CNV-seq)联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中的应用。方法 选取2020年1月至2021年12月濮阳妇幼保健院进行产前检查且经重复无创筛查无效的196例的高龄产妇作为研究对象,所有产妇先行羊膜腔穿刺术,对胎儿羊水样本进行细胞学检测及CNV-seq检测,分析比较两种技术检出胎儿染色体异常结果,并随访其妊娠结局。结果 细胞学检测检出异常40例,异常率20.40%;CNV-seq技术检出异常52例,异常率26.53%;两者单独检出异常率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=2.045,P>0.05);细胞学检测+CNV-seq检测检出异常65例,异常率33.16%,细胞学检测、CNV-seq检测与细胞学检测+CNV-seq检测比较,差异有统计学意义(χ^(2)=8.151,P<0.05)。结论 低深度全基因组测序技术联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中有良好的应用价值,且具有较高的检出率。

通过宏基因组二代测序技术辅助诊断慢性肾功能不全相关耶氏肺孢子菌合并曲霉肺部感染1例

肺部感染包括社区获得性肺炎(CAP)、医院获得性肺炎、支气管炎、细支气管炎和气管炎,是第五大死亡原因^([1])。肺部感染是由多种病原体引起的,如细菌、病毒、支原体和真菌,这些病原体的临床表现难以区分,尽管进行了全面的诊断检查,但高达62%的CAP病因仍未确诊。曲霉菌和耶氏肺孢子菌是真菌病原体,均为机会性感染,常常发生在免疫功能低下的患者中,且病情发展迅速、病死率高,尤其是曲霉菌感染,已经成为免疫功能低下患者中与感染相关的主要死亡原因^([1])。

肺泡灌洗液mNGS技术在痰菌阴性肺结核患者诊断中的应用

目的:分析肺泡灌洗液宏基因组二代测序(Metagenomic next-generation sequencing,mNGS)技术在痰菌阴性肺结核患者诊断中的应用价值。方法:选取2020年1月至2023年12月我院收治的60例痰菌阴性疑似肺结核患者作为研究对象,所有患者均采集肺泡灌洗液标本,并行抗酸染色及mNGS技术检查,以临床诊断结果为金标准,分析两种检查手段的诊断效能。结果:临床诊断结果显示,60例痰菌阴性疑似肺结核患者中,48例痰菌阴性肺结核患者,12例非肺结核患者;所有患者中被确诊为痰菌阴性肺结核患者48例,以男性(60.42%)、年龄<50岁(68.75%)、有吸烟史(52.08%)、病灶累及右肺上叶(47.92%)、形态为肺叶/段实变(72.92%)等为主;肺泡灌洗液mNGS技术诊断痰菌阴性肺结核的准确度、敏感度分别为90.00%、87.50%,高于抗酸染色诊断的73.33%、68.75%(P<0.05)。结论:肺泡灌洗液mNGS技术对痰菌阴性肺结核具有较高的诊断效能,相较于抗酸染色能提高诊断的准确度及敏感度。

宏基因组学第二代测序技术与传统实验室微生物培养在支气管扩张病原学诊断中的比较

目的研究宏基因组学第二代测序技术(mNGS)与传统实验室微生物培养在支气管扩张病原学诊断中的价值,为临床提供参考。方法选取百色市人民医院2021年9月至2022年10月收治的170例支气管扩张症患者为研究对象进行回顾性分析,根据检测方法不同分为mNGS组(65例)和实验室培养组(105例)。根据患者自我选择用药情况将需调整抗生素使用的43例患者分为mNGS1组(22例)、传统培养组(12例)及经验组(9例)。收集其经纤维支气管镜防污染-肺泡灌洗液的常规微生物检查结果,分离培养检查结果及临床宏基因学组检测结果等临床资料,比较实验室培养与mNGS检测阳性率及不同用药状态下患者转归情况。结果mNGS检测阳性率高于实验室培养(P<0.05)。mNGS1组患者平均住院时间短于传统培养组、经验组,mNGS1组患者白细胞计数、中性粒细胞计数、C反应蛋白及白细胞介素-6水平低于传统培养组、经验组(P<0.05)。结论mNGS在支气管扩张病原学诊断中具有一定优势,诊断阳性率更高,对患者经验用药具有一定帮助,能够缩短住院时间,降低炎症因子水平,值得临床应用。