宏基因二代测序技术在社区获得性肺炎病原体检测中的应用进展

社区获得性肺炎(CAP)是常见的感染性疾病之一。其流行病学特征因宿主和免疫状况而异,病原谱也随着时间和空间分布而迁移。准确及快速识别病原体,开展精准治疗,是提高该病治愈率的关键。常规检测方法包括培养法、抗体及抗原检测、聚合酶链反应(PCR)等,但均具有识别缓慢、检出率低等缺陷,从而延误临床治疗时机。宏基因二代测序技术(mNGS)主要通过核酸提取、PCR扩增、文库构建等步骤对标本中所有微生物进行测序,同时利用大量的生物分析鉴定出病原体。与常规检测方法不同,mNGS具有迅速识别、全方位覆盖、灵敏度高等优点,在临床诊断中逐渐被选用。如今,mNGS已在CAP的诊疗中占据着越来越重要的地位,特别是在一些少见及新型病原微生物的检测上,并对特殊人群的病原体检出也具有一定的优势。然而,mNGS作为一种新型检测手段仍存在一些不足之处,例如,检测结果判读无统一的标准、结果受患者遗传物质影响较大、检测成本高等。将来可通过改进检测前标本的预处理、降低检测成本、简化检测后的结果判读对该技术进行优化,以便全面推广mNGS在临床中应用。

电子支气管镜检查联合宏基因二代测序技术在不明病原体肺部感染中的临床应用价值

分析电子支气管镜检查联合宏基因二代测序技术在不明病原体肺部感染中的应用效果。方法 采取便利抽样法,选取2022年5月至2022年12月在江西省上犹县人民医院住院治疗的120例不明病原体肺部感染患者作为研究对象,根据不同检查方式分为对照组和研究组,每组60例。对照组实施电子支气管镜检查,研究组实施电子支气管镜检查联合宏基因二代测序技术检查。比较两组患者病原体阳性效果、病原体检出情况,并比较研究组宏基因二代测序技术检测阳性及阴性患者的临床疗效。结果 研究组患者检测阳性率85.00%高于对照组的20.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组51例阳性患者单一病原体15例,分枝杆菌24例,混合感染4例,人疱疹病毒4例;链球菌4例;对照组12例阳性患者单一病原体8例,结核分枝杆菌4例。研究组宏基因二代测序技术检测阳性患者的好转率88.24%高于阴性患者的55.56%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 电子支气管镜检查联合宏基因二代测序技术可进一步提高不明病原体肺部感染患者病原体检出率,可提高机会感染病原体及真菌检出率,并可指导临床精准用药治疗,具有较高临床应用价值。

宏基因二代测序技术对脊柱感染的诊断效率及预后的影响

目的:脊柱感染是一种比较少见且治疗棘手的感染性疾病。由于经验性使用抗生素使多重耐药菌感染发生率增加,同时检测技术进步导致检出率增加,因此脊柱感染的发病率呈上升趋势。传统检测方法诊断脊柱感染存在敏感性低和耗时长等局限性。在脊柱感染的临床诊疗中,判断病原体的类型从而有针对性地使用抗生素一直是重点和难点。许多患者在脊柱感染早期因传统检测方法的局限性不能得到快速精准的诊断,造成诊断延迟,错过最佳治疗时间,给患者带来灾难性后果。临床上急需一种高特异度、高灵敏度、耗时少的检测脊柱感染病原体的技术。宏基因二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,m NGS)是近几年新兴的前沿技术,其可以检测样本中已知的所有病原体,已应用于诊断临床上非典型的、罕见的感染性疾病。本研究旨在分析mNGS技术在脊柱感染术后诊断病原体中的敏感度,以及其对预后的影响。方法:回顾性分析2019年1月至2021年12月中南大学湘雅医院收治的82例脊柱感染患者的临床资料,术前检测其外周血C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、降钙素原(procalcitonin,PCT),在术中取得患者病灶组织标本,并进行微生物培养、组织病理学检查和mNGS检测。根据mNGS检测结果,将82例患者分为针对用药组(n=71)和经验用药组(n=11)。术后定期随访,根据病理学及病原学检查结果,评价m NGS检测脊柱感染病原体的敏感度及其对预后的影响。结果:mNGS检测脊柱感染病原体的阳性率(86.59%,71/82)显著高于微生物培养(18.99%,15/79)和PCT检测(30.23%,13/43)。针对用药组与经验用药组的术前体温、白细胞计数、中性粒细胞比值和入院视觉模拟评分差异均无统计学意义(均P>0.05);术前是否使用抗生素对mNGS检测结果和微生物培养结果阳性率无明显影响(P=0.681)。针对用药组患者的术后CRP、ESR呈下降趋势;术后30 d,针对用药组的ESR较经验用药组明显下降(P=0.044)。结论:相比于微生物培养和PCT检测,mNGS检测脊柱感染病原体的敏感度更高;与经验用药相比,根据mNGS检测结果针对性使用抗生素的患者预后更好。

宏基因二代测序技术指导下的皮肤炭疽院内感染防控1例报告

炭疽是一种由炭疽芽孢杆菌引起的人兽共患病,主要以皮肤炭疽为主,属于我国法定乙类传染病。本研究报告1例33岁男性病例,自述虫咬伤后出现右前臂皮疹,自行挑破后出现发红、水泡伴少量脓液,常规微生物培养结果为阴性,血宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)结果示炭疽芽孢杆菌。本研究从早期诊断和指导院内感染防控角度,探讨mNGS的临床应用价值。

宏基因二代测序技术对慢性肺曲霉病病原学诊断的价值

目的:探讨宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)技术对慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis,CPA)病原学诊断的价值。方法:回顾性收集2017年9月至2019年9月复旦大学附属中山医院感染病科收治的78例疑似CPA患者病例资料,采集样本进行常规微生物学培养、血清烟曲霉特异性抗体IgG检测和mNGS,比较3种检测方法的灵敏度和特异度。根据诊断标准,将78例疑似CPA患者最终诊断结果分为CPA组(35例)和非CPA组(43例)。结果:以最终诊断结果为金标准,常规培养法、烟曲霉特异性抗体IgG检测和mNGS的灵敏度分别为28.6%、48.6%和65.7%,特异度分别为93.0%、90.7%和86.0%,其中mNGS的灵敏度显著高于常规培养法(P=0.001)。ROC曲线下面积分别为0.759、0.696和0.608。结论:在CPA的诊断中,mNGS的灵敏度显著高于常规培养法和烟曲霉特异性抗体IgG检测,且在检测时间上具有明显优势。

宏基因二代测序技术对非结核分枝杆菌感染病原学诊断的价值

目的:探讨宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)技术对非结核分枝杆菌(non-tuberculosis mycobacteria,NTM)感染病原学诊断的价值。方法:回顾性选取2018年9月至2019年12月复旦大学附属中山医院感染病科收治的疑似NTM感染患者183例,共计样本388例,比较常规微生物培养法和mNGS技术对NTM病原体的检出率差异及不同样本类型的亚组分析。结果:常规微生物培养法和mNGS总体检测阳性率差异无统计学意义(21.9%vs 24.7%)。痰液样本培养法的阳性率明显高于mNGS(56.6%vs 22.9%,P<0.0001),而组织样本却低于mNGS(7.8%vs 27.8%,P<0.0001)。另外,mNGS对患者抗菌药物调整频率低于培养法(20.3%vs 40.2%,P<0.05)。结论:mNGS对NTM灵敏度较低,需重点改进以促进此技术更好地应用于临床。

宏基因二代测序技术对脊柱感染病原学诊断的价值

目的:探讨宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)技术对脊柱感染病原学诊断的价值。方法:回顾性分析2018年1月至2019年12月复旦大学附属中山医院收治的24例疑似脊柱感染患者的病例资料,采用常规微生物培养法和mNGS技术检测脊柱组织标本。结果:mNGS总体检测阳性率高于常规培养法(62.5%vs 35.0%),mNGS平均耗时36~48 h,明显短于常规培养法的平均天数21.8 d。脊柱感染主要检出病原体为结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌。结论:mNGS能够快速检测脊柱感染病原体,为临床早期精准治疗提供重要的病原学依据。

宏基因二代测序技术辅助诊断波氏假阿利什霉肺部感染1例报告

假阿利什霉属肺部感染影像学表现与曲霉属感染无明显差异,但药物敏感性不同,因此菌种鉴定对指导临床治疗意义重大。本研究报告1例有哮喘病史的老年女性病例,出现咳嗽、咳痰伴胸闷,影像学表现为肺部空洞,经痰微生物培养和宏基因二代测序技术诊断为波氏假阿利什霉感染。国内外尚无宏基因二代测序技术诊断此疾病相关报道,该病例旨在为其在肺部感染的诊治提供参考。

脑脊液宏基因二代测序技术在病毒性脑炎/脑膜炎中的应用

目的探讨脑脊液宏基因二代测序技术在病毒性脑炎/脑膜炎中的应用。方法纳入2020年6月至2021年7月在天津市环湖医院神经康复科住院诊断为病毒性脑炎/脑膜炎且经宏基因二代测序的11例患者,回顾性分析其临床特点、实验室检查、影像学检查及诊治资料。结果11例患者均急性起病,主要临床表现为发热、头痛、头晕、恶心及呕吐、精神行为异常、意识障碍、癫痫发作、肢体麻木等;血清学检查提示白细胞计数5.92(5.53,11.95)×10^(9)/L,血糖为5.81(5.30,8.40)mmol/L,氯为98(98,106)mmol/L;脑脊液检查提示压力为1.37(1.21,2.29)kPa,白细胞计数60(20,156)×10^(6)/L,蛋白0.7(0.6,1.3)g/L,葡萄糖为3.2(2.6,4.3)mmol/L,氯为125(118,126)mmol/L;头磁共振成像主要表现为单侧或双侧额叶、颞叶、岛叶、顶叶或基底节区等部位的异常信号,部分患者无异常发现;11例患者中,5例宏基因二代测序阳性,其中2例为人类疱疹病毒1型、3例为人类疱疹病毒3型(水痘带状疱疹病毒);另外,6例宏基因二代测序阴性的患者同时完善了自身免疫性脑炎抗体的检测,结果均为阴性。11例患者均经抗病毒感染治疗后好转出院。结论脑脊液宏基因二代测序技术可以早期辅助诊断病毒性脑炎/脑膜炎,但其诊断价值仍需进一步研究。

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。

宏基因二代测序技术在儿童感染性疾病临床诊断中的应用

感染性疾病是威胁儿童生命健康的主要疾病,病原学的诊断对感染性疾病的诊治至关重要。宏基因二代测序技术作为一项新型病原检测技术,通量大、适用性广、准确性高、周转时间相对较快,能够快速检出所有病原体,尤其是对罕见、疑难及特殊病原体的鉴定,指导临床诊断和治疗。此综述将具体介绍该技术在儿童感染性疾病临床诊断中的应用。

宏基因组二代测序技术在重症肺炎诊断中的应用效果

目的探讨在重症肺炎诊断中应用宏基因组二代测序技术(mNGS)的诊断价值。方法选取83例自2022年10月至2023年9月接受治疗的重症肺炎患者,收集支气管肺泡灌洗液(BALF)及血标本并实施mNGS与常规检测,对比和分析mNGS与常规检测方法在BALF及血标本中的检测结果及检测结果的一致性,比较BALF中mNGS及常规检测方法的病原体检出情况。结果一致性检测结果表明BALF mNGS检测结果及常规检测结果一致性较低(Kappa=0.271)。一致性检测结果表明血标本mNGS检测结果与常规检测结果一致性一般(Kappa=0.477)。BALF中mNGS细菌、病毒以及真菌阳性检出率均高于常规检测(P<0.05)。结论mNGS技术可提高重症肺炎患者病原体检出率,有助于提高重症肺炎病原学诊断灵敏度,可作为微生物检测手段的补充方法。

宏基因组二代测序技术对革兰阳性球菌重症肺炎中的诊疗价值

目的探讨宏基因组二代测序(mNGS)技术在革兰阳性球菌重症肺炎中的诊疗价值。方法选取2021年5月至2023年5月于厦门大学附属第一医院重症医学科诊疗的262例重症肺炎患者为研究对象,根据支气管肺泡灌洗液(BALF)mNGS检测微生物结果,与传统病原学检测结果相对比,比较二者在革兰阳性球菌方面的检出率,以及根据检测结果调整抗感染方案后临床治疗效果。结果mNGS对重症肺炎中革兰阳性球菌的检出率高于院内培养的方法,差异有统计学意义(P<0.05);根据mNGS检测结果将经验性抗感染治疗调整为目标性抗感染治疗。结果显示,患者生命体征好转,心率(HR)由(116.1±14.5)次/min降至(84.9±14.8)次/min、呼吸频率(RR)由(27.6±4.0)次/min降至(19.2±2.7)次/min;炎症指标下降明显,C反应蛋白(CRP)由88.0 mg/L降至36.0 mg/L,降钙素原(PCT)由13.4 ng/ml降至3.6 ng/ml,白细胞介素-6(IL-6)由83.5 pg/ml降至32.0 pg/ml;呼吸系统指标改善,动脉血氧分压(PaO_(2))由(59.2±7.0)mmHg升至(88.2±7.6)mmHg,动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))由44.0 mmHg降至28.0 mmHg,氧合指数PaO_(2)/FiO_(2)由154.0升至284.5;均具有统计学意义(P<0.05)。结论宏基因组二代测序技术可以提高支气管肺泡灌洗液中革兰阳性球菌的检出率,有助于提高重症肺炎的诊疗效果。

宏基因组二代测序技术辅助诊断Q热1例

Q热是贝纳柯克斯体感染所致的人畜共患疾病,主要临床表现为高热、头痛、肌肉酸痛等,其临床症状缺乏特异性,传统病原学检测方法难以诊断,β-内酰胺类抗生素治疗无效,临床上容易误诊误治[1]。本文报道1例Q热患者,该患者因发热待诊入院。

宏基因组二代测序技术联合X-pert在肺结核中的诊断价值分析

目的探讨宏基因组二代测序技术(mNGS)联合X-pert在肺结核中的诊断价值。方法选取2022年2月至2023年12月抚州市第一人民医院收治的98例疑似肺结核患者作为研究对象,均行mNGS、X-pert检查,以临床诊断结果为准,分析X-pert、mNGS单独与联合诊断肺结核的价值。结果98例疑似患者经临床确诊为肺结核50例(51.02%),非肺结核48例(48.98%);mNGS联合X-pert诊断肺结核的特异度、阳性预测值与mNGS相同,均为100.00%;mNGS联合X-pert诊断准确度为87.76%,敏感度为76.00%,高于X-pert的72.45%、52.00%和mNGS的79.59%、60.00%,差异有统计学意义(P<0.017);X-pert、mNGS联合诊断肺结核与临床诊断存在良好的一致性(Kappa=0.756,P<0.05),而单一检测结果与临床诊断的一致性不佳(Kappa=0.454、0.595,P<0.05)。结论mNGS联合X-pert诊断可提高肺结核检出率,值得临床推广。

快速现场评价技术指导宏基因组二代测序技术在肺部疑诊结节病中应用研究

目的探讨快速现场评价(ROSE)技术指导宏基因组二代测序技术(mNGS)在肺部疑诊结节病中的应用价值。方法选取自2022年1月至12月经胸部计算机断层扫描发现存在肺门和(或)纵隔淋巴结肿大且临床疑诊结节病而行支气管内超声引导下经支气管针吸活检(EBUS-TBNA)的96例患者为研究对象。根据是否行ROSE技术将患者分为ROSE组(n=42),非ROSE组患者(n=54),分析两组患者的穿刺针数、mNGS送检率、mNGS阳性率、非合格标本占比、诊断率等。结果ROSE组穿刺次数为(2.73±1.15)次,略高于非ROSE组的(2.44±1.06)次,但两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。ROSE组mNGS送检率为83.3%(35/42),明显低于非ROSE组的98.1%(53/54),差异有统计学意义(P<0.05)。ROSE组非合格标本占比为11.9%(5/42),明显低于非ROSE组的31.5%(17/54),差异有统计学意义(P<0.05)。ROSE组的诊断率为81.0%(34/42),明显高于非ROSE组的59.3%(32/54),差异有统计学意义(P<0.05)。ROSE组mNGS阳性率为34.0%(12/35),高于非ROSE组的26.0%(14/53),但两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在肺部疑诊结节病需行EBUS-TBNA患者中,通过ROSE技术指导是否送检mNGS,可以降低mNGS送检率,降低非合格标本占比,提高诊断率。

宏基因组二代测序技术对疑似中枢神经系统感染性疾病的病原诊断价值

目的 探讨宏基因二代测序技术对疑似中枢神经系统感染性疾病的病原诊断价值。方法 收集2020年7月至2021年12月就诊于天水市第一人民医院神经内一科的疑似中枢神经系统感染患者40例,全部入组患者行血常规、病毒五项、呼吸道病原体联检、脑脊液常规与生化、脑脊液抗酸染色与墨汁染色、脑脊液结核DNA与单纯疱疹病毒DNA检测、脑脊液流行性乙型脑炎抗体测定(高度疑似乙脑患者),头颅MRI检查。同时外送脑脊液行宏基因组二代测序检测。结果 40例疑似中枢神经系统感染患者,脑脊液宏基因二代测序DNA检测40例,阳性36例,包括病毒DNA 17例(42.50%)、化脓性细菌5例(12.50%)、结核分枝杆菌复合群2例(5.00%)、真菌2例(5.00%)、罕见病原体10例(25.00%);RNA检测14例,均为阴性。最终临床诊断病毒性脑炎23例,化脓性脑膜炎5例,流行性乙型脑炎、李斯特脑炎、结核性脑膜炎各3例,真菌脑炎、布氏杆菌脑炎、伤寒脑炎各1例,宏基因二代测序敏感性85.19%,假阳性13例,假阳性率32.50%,假阴性4例,假阴性率10.00%。DNA病毒诊断符合率39.13%,病原体特异性序列数>10,诊断符合率为100.00%,化脓性细菌诊断符合率100.00%,结核分枝杆菌诊断符合率66.67%,真菌诊断符合率100.00%,罕见病原体诊断符合率100.00%,流行性乙型脑炎病毒诊断符合率0。结论 宏基因二代测序对确定DNA病毒、细菌、结核分枝杆菌、真菌、罕见病原体感染敏感性高,但其对RNA病毒流行性乙型脑炎病毒的诊断敏感性低,临床怀疑流行性乙型脑炎时,需谨慎分析宏基因二代测序的结果,与常规检验方法结合,综合判定,以早期诊断,精准治疗,改善患者预后。

肺泡灌洗液宏基因二代测序技术在肿瘤重症患者重症肺炎中的诊断价值

目的探讨肺泡灌洗液(BALF)宏基因二代测序技术(mNGS)在诊断肿瘤重症患者重症肺炎(SP)中的临床应用价值。方法选取2020年7月至2022年8月期间江苏省肿瘤医院重症监护室42例SP患者,所有患者均进行BALF-mNGS检测和病原微生物培养,回顾性分析其临床特点、实验室检查、影像学检查及诊治过程,评价BALF-mNGS在诊断肿瘤重症患者SP的临床应用价值。结果42例患者中,传统病原微生物培养阳性24例(57.14%),其中混合感染6例(14.29%),共检出31株病原菌;BALF-mNGS检测阳性36例(85.71%),其中混合感染29例(69.05%),共检出148株病原菌;BALF-mNGS检测的阳性率与2种及以上病原菌感染检出率均高于传统病原微生物培养[85.71%(36/42)比57.14%(24/42),χ^(2)=8.400,P<0.05;69.05%(29/42)比14.29%(6/42),χ^(2)=25.910,P<0.05]。以传统培养为"金标准",BALF-mNGS检测的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值,结果分别为95.8%、27.8%、63.9%、83.3%。单因素分析显示,未见BALF-mNGS对病原菌检出率的影响因素存在(P>0.05)。结论在肿瘤重症患者SP中,BALF-mNGS对病原菌检出率高于传统培养方法,且干扰因素少,有助于指导肿瘤重症患者SP的诊断和治疗。

宏基因二代测序技术检测不明原因肺部感染病原体的临床应用价值

目的对比分析宏基因二代测序(mNGS)技术及传统病原学检测对不明原因肺部感染患者的诊断价值。方法选取医院2019年8月-2021年8月收治的118例不明原因肺部感染患者。收集患者临床资料,采集患者痰液、支气管肺泡灌洗液(BALF)、外周血、胸腔积液及肺组织标本等进行传统病原学检测(痰涂片染色及培养、BALF培养、血培养、抗原检测、肺部组织病理检测等)及mNGS技术检测。采用McNemar检验比较mNGS技术与传统病原学检测方法诊断肺部感染的差异,并分别比较两者在有无基础疾病、感染类型中的检出率。结果所有患者与有基础疾病患者mNGS检测阳性率(87.29%、91.75%)均高于传统病原学检测(55.08%、58.76%)(P<0.05);mNGS检测阳性、阴性结果耗时均短于传统病原学检测(P<0.05);mNGS检测阳性样本高丰度序列占比83.50%(86/103)最高;mNGS在单一型感染及混合型感染的检出率(84.34%、94.29%)均高于传统病原学检测(57.83%、48.57%)(P<0.05)。4例经mNGS技术检出耐药基因,共检出5种耐药基因,包括超广谱β-内酰胺酶基因(TEM、SHV、OXA)与碳青霉烯酶基因(IMI、KPC)。结论mNGS技术可有效提高不明原因肺部感染阳性检出率,可辅助评估抗菌药物耐药性基因,在诊断病毒感染、耶氏肺孢子虫感染及混合感染等方面的效果比传统病原学检测价值更高。

宏基因组二代测序协助诊疗肾移植受者混合感染的分析

0引言。肾移植受者的感染,需要根据移植后时间、免疫状态、临床影像学特征等预判高危感染病原体。宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)可协助混合感染、机会性感染、罕见感染病原体检出,需早期取样精准、病情变化动态复查。