基于宏基因组测序和纯培养技术解析胀袋生抽酱油的微生物类群

该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)、酸鱼联合乳杆菌(Ligilactobacillus acidipiscis)、植物乳植物杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis)、短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)构成,平均相对含量分别为28.01%、25.50%、9.45%、2.49%、1.83%、1.53%和1.33%;采用纯培养技术,分离出的49株细菌被鉴定为6个属下的11个种,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、破布子联合乳杆菌(Ligilactobacillus pobuzihii)、蛋白原酶腐败乳杆菌(Loigolactobacillus rennini)和L.acidipiscis分离株占总分离株数的39.22%、19.61%、11.76%和9.80%,分离出的2株酵母菌均被鉴定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera);产气验证实验发现,所有分离株均不能单独引起生抽酱油的胀袋现象。由此可见,胀袋生抽酱油具有较高的微生物多样性,在后续研究引入培养组学策略以获得更多的分离株,亦或考虑多菌株的协同作用,对酱油涨袋这一产业问题的解决可能具有积极的意义。

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。

宏基因组二代测序技术在血液病患者合并感染诊疗中的应用

探讨宏基因组二代测序(mNGS)在血液病合并感染诊疗中的临床应用价值。对比分析2021年8月至2022年12月吉林省人民医院血液科血液病合并感染患者的传统病原体检测结果与mNGS检测结果,探讨mNGS在血液病合并感染时诊疗的优势及临床应用价值。共纳入患者20例,经mNGS检测,16例呈阳性,包括细菌感染3例、真菌感染1例、病毒感染4例,两种以上感染8例;4例呈阴性。mNGS病原体检出率和检出种类显著高于传统检测方法。根据mNGS检测结果调整临床用药后,治疗效果良好。与传统病原体检测方法相比,mNGS对血液病合并感染具有较高的检出率,检出更全面,显著提高了患者的生存率及生活质量,对于临床用药具有指导意义。研究结果表明病原宏基因组二代测序可为该类感染提供病原学证据以辅助血液病合并感染的治疗。

宏基因组二代测序技术辅助诊断中枢神经系统贝氏柯克斯体感染性血管炎1例

Q热是由贝氏柯克斯体感染引起的人畜共患病,临床表现多样且无特异性,贝氏柯克斯体颅内感染罕见,经常被误诊和漏诊,导致部分患者预后不佳。此文报告1例宏基因组二代测序(mNGS)技术辅助诊断的中枢神经系统贝氏柯克斯体颅内感染性血管炎病例,提示mNGS技术在Q热快速诊断中起到重要作用,通过早期诊断,精准治疗,明显改善患者预后。在此基础上回顾国内外相关文献,总结贝氏柯克斯体颅内感染的临床表现和诊治经验,供国内外同行参考。

基于呼吸道标本靶向宏基因组测序技术的社区获得性肺炎患儿病原学检测结果分析

目的:分析基于呼吸道标本靶向宏基因组测序技术(tNGS)的社区获得性肺炎患儿病原学检测结果。方法:选取2023年6—7月南方医科大学第三附属医院收治的社区获得性肺炎患儿115例作为研究对象,留取痰液、肺泡灌洗液或咽拭子标本行tNGS分析,记录标本情况、病原体检出情况,并比较不同年龄患儿病原体检出情况。结果:115例患儿共检测tNGS标本123份,其中8例患儿送检肺泡灌洗液和痰液2种标本,单独痰液标本83份,单独肺泡灌洗液标本5份,咽拭子19份。123份标本中,病原体总检出率为98.37%(121/123),共检出病原体205株,其中以肺炎支原体最多,占比40.00%(82/205)。单一病原体感染检出58份,检出率为47.15%(58/123),其中以肺炎支原体多见,占比75.86%(44/58)。混合病原体感染检出63份,检出率为51.22%(63/123),其中以2种病原体混合感染多见,占比76.19%(48/63)。不同年龄段患儿肺炎链球菌、人呼吸道合胞病毒、博卡病毒、副流感病毒、肺炎支原体检出率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。其中肺炎链球菌以1~<3岁检出率较高,人呼吸道合胞病毒以<1岁、1~<3岁检出率较高,博卡病毒、副流感病毒以1~<3岁检出率较高,肺炎支原体检出率随年龄增长呈上升趋势。结论:社区获得性肺炎患儿tNGS病原体检出率较高,其中混合感染占比较高,不同年龄段患儿原体感染有所差异,需根据儿童感染特点积极开展早期病原学检测,为临床诊疗提高依据。

病原宏基因组高通量测序生物信息学分析质量评价的研究现状与思考

病原宏基因组高通量测序(mNGS)技术已成为感染病原学诊断的新工具,由实验操作(湿实验)和生物信息学分析(干实验)两部分组成。干实验由算法和数据库构成,其功能是对湿实验产生的测序数据进行分析处理后输出检测结果。干实验的性能受到测序数据中复杂多变的干扰因素的影响,包括临床样本中大量的人源核酸、试剂与耗材携带的微生物核酸、采样与湿实验引入的环境微生物核酸、数据库中基因组质量不均一或不同物种基因组之间的相似性过高导致的错误比对与注释,以及算法与参数差异对分类鉴定的影响等。上述干扰因素可能来自mNGS检测各个环节,不仅可能导致干实验输出错误的物种鉴定和微生物检测结果,也给干实验的质量控制与评价带来较大挑战。本文综述了mNGS干实验质量控制的关键问题以及关于质量评价方法的思考。

应用宏基因组二代测序诊断异基因造血干细胞移植后早期侵袭性真菌病患者的临床分析

目的 分析异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, allo-HSCT)后早期应用宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)诊断侵袭性真菌病(invasive fungal disease, IFD)患者的临床转归。方法 回顾性分析2021年7月至2022年10月在浙江大学医学院附属第一医院接受allo-HSCT患者,移植后早期(100 d内)出现以下情况之一:(1)经验性抗细菌治疗72 h及以上持续发热,且血培养阴性患者;(2)既往抗感染有效后再次出现不明原因高热;(3)下呼吸道症状合并肺部CT病灶,经验性抗感染治疗无效。送检移植后外周血或支气管镜肺泡灌洗液行mNGS检测,并分析患者的总体生存率(overall survival, OS)和非复发死亡率(non-relapse mortality, NRM)。结果 纳入60例患者,送检外周血标本47例,肺泡灌洗液标本13例。mNGS检测病原学阴性组19例,非真菌阳性组30例,真菌阳性组11例;真菌阳性组中曲霉菌3例、毛霉菌5例、热带念珠菌2例、阿萨丝孢酵母菌1例。11例真菌阳性患者经调整抗真菌治疗8例获完全缓解。60例患者1年OS和1年NRM分别为70.0%(95%CI:64.1%~75.9%)和20.0%(95%CI:11.9%~32.5%)。真菌阳性组1年OS为54.5%(95%CI:49.5%~69.5%),1年NRM为36.4%(95%CI:15.5%~70.3%);阴性组、真菌阳性组和非真菌阳性组1年OS (P=0.487)和1年NRM (P=0.358)差异无统计学意义。真菌阳性组与非真菌阳性组OS(P=0.238)和NRM (P=0.154)上的差异亦无统计学意义。结论 mNGS可快速诊断allo-HSCT后早期IFD,有利于及时有效治疗,改善患者的预后。

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。

宏基因组二代测序技术在肾移植术后肺部感染诊治中的临床应用

目的探讨宏基因组二代测序技术(metagenomic second-generation sequencing technology,mNGS)在肾移植术后肺部感染诊治中的临床价值,为疾病精准诊治提供参考。方法收集2020年1月1日至2023年12月15日广西壮族自治区人民医院移植科124例肾移植术后肺部感染患者的临床资料,根据是否采用mNGS检测病原体分为测序组(60例)和传统组(64例),并对比分析两组病原体检出率、抗菌药物使用强度、住院时间、住院费用、无创呼吸支持概率、病情等级、重症率、病死率等指标。结果两组患者性别、年龄、术后发病时间、基础疾病、入院病情(SMART-COP评分)、治疗前肌酐、他克莫司浓度、甲强龙方案差异均无统计学意义(P>0.05)。测序组患者检出病原体、混合型肺部感染明显高于传统组(P<0.05),但两组间传统方法检测结果差异无统计学意义(P>0.05)。测序组亚组发现,mNGS方法检出支气管肺泡灌洗液病原体、混合型肺部感染、耶氏肺孢子菌明显高于传统培养+涂片方法(P<0.05)。测序组出现1例不良反应,无纤支镜相关并发症,传统组出现2例不良反应。测序组抗菌药物使用强度、病死率、病情高峰、出院肌酐、住院时间、住院费用均明显低于传统组患者(P<0.05),两组患者无创呼吸支持率和重症率相似(P>0.05)。结论宏基因组二代测序技术可为肾移植术后肺部感染诊治提供精准方向,改善患者临床预后,值得临床推广。

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。

结合宏基因组末端随机测序和16S rDNA技术分析温室黄瓜根围土壤细菌多样性

土壤细菌在温室土壤环境中具有十分重要的生态功能,与温室作物以及微生物内部存在互作关系。研究土壤细菌的群落结构组成,有助于了解土地利用变化与生态环境效应之间的关系。结合16S rRNA基因克隆文库和宏基因组末端测序对温室黄瓜根围土壤细菌的多样性进行了分析。在16S文库中,根据97%的序列相似性水平划分OTU,共有35个OTU,其中优势菌群是γ-Proteobacteria,其次为Firmicutes,Bacillus为优势细菌。在纲分类水平上,16S文库和宏基因组末端测序结果均包含γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria、δ-Proteobacteria、β-Proteobacteria、Actinomycetales和Firmicutes,各纲比例有差别;在优势种群属水平上,末端测序的结果包含的属多于16S文库(40>35);在优势细菌种类上,两者反映的结果一致,均为Bacillus。但是,宏基因组末端测序包含了大多数的弱势种群,更能反映细菌多样性的真实水平。与露地土壤细菌16S文库相比较,土壤细菌多样性降低,这可能与温室多年连作,种植蔬菜种类单一直接相关。

宏基因组二代测序对肺部感染诊断价值的中国数据meta分析

目的系统评价宏基因组二代测序(mNGS)对肺部感染的诊断价值。方法检索PubMed、Embase、Web of Science、the Cochrane Library、中国知网、万方、维普等数据库,检索时限均为建库至2022年5月30日,按照纳入及排除标准筛选文献,对纳入文献进行质量评价,采用Meta-Disc1.4、RevMan5.3、STATA15.0软件进行统计学分析。结果共纳入12篇文献,共计1154例患者。Meta分析结果显示,合并敏感度为0.82[95%可信区间(95%CI)0.79~0.84,I^(2)=89.1%],合并特异度为0.73(95%CI 0.68~0.78,I^(2)=85.4%)。研究之间在敏感度和特异度方面的异质性较为显著。总受试者操作特征曲线(SROC)的曲线下面积(AUC)为0.850,Q指数为0.782。结论mNGS在肺部感染临床应用中的诊断性能尚可。

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。

宏基因组二代测序技术在恶性肿瘤肺部感染患者中的应用

随着实验室检测技术的不断发展,二代基因测序技术-宏基因组学技术越来越受到实验研究与临床应用的重视,其在临床感染性疾病,尤其是呼吸道感染性疾病的诊断中发挥十分重要的作用.mNGS在接受放化疗合并肺部感染的恶性肿瘤患者中具有非常广泛的应用前景.通过mNGS技术,可以对患者肺部感染的微生物进行全面、高通量的检测,包括细菌、病毒、真菌,有助于快速、准确地确定感染的病原体,指导医生选择合适的抗感染治疗方案,提高治疗效果,减少抗生素的滥用.

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。

脑脊液宏基因组测序技术在隐球菌性脑膜炎中的应用分析

目的探讨脑脊液宏基因组测序技术(mNGS)在新型隐球菌性脑膜炎(CM)诊断中的应用价值。方法分析7例于2017年3-12月在河南省人民医院确诊为CM患者脑脊液的实验室和mNGS检测病原体的数据。结果 7例患者脑脊液检测中,隐球菌荚膜抗原检测阳性5例(71.4%),墨汁染色阳性3例(42.9%),培养阳性2例(28.6%),mNGS阳性3例(42.9%)。结论 mNGS可快速检测病原体,可作为新型隐球菌性脑膜炎早期诊断的补充手段。

宏基因组测序技术在感染性疾病诊断中的应用价值

感染性疾病具有较高的发病率和死亡率,是目前全球主要面临的最为严重的公共卫生问题之一。病原学的快速诊断是遏制感染性疾病发生发展的重要途径。与传统的病原学检测技术相比,宏基因组二代测序(mNGS)技术具有无偏倚检测、灵敏度高、周期短等优势,目前已成为病原体诊断的一种有效工具,近几年来,基于宏基因组技术的病原检测正在加速临床应用与转化,将感染性疾病的诊断带入了"测序"时代。本文将对mNGS在感染性疾病诊治方面的应用情况、研究进展,以及面临的挑战进行综述。

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在抗生素使用后的早产儿败血症中的应用

目的探讨宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)在抗生素使用后早产儿败血症病原学诊断中的价值。方法回顾性分析河南省人民医院收治的45例早产儿败血症患儿的病例资料,所有患儿均给予抗生素治疗≥3d以上,且均进行了血培养及血mNGS检测,比较血培养及血mNGS检测对病原体检出率的差异。结果血mNGS检出病原阳性率高于血培养阳性率(44%vs 4%,P<0.001)。血mNGS检出病原体28株,其中细菌23株,真菌4株,细小脲原体1株。血培养检出近平滑假丝酵母菌及肺炎克雷伯杆菌各1例。抗生素使用时长>10 d组血mNGS阳性率高于血培养阳性率(40%vs 3%,P<0.001);抗生素使用时长≤10 d组血mNGS阳性率也高于血培养阳性率(53%vs7%,P=0.020)。有13例患儿依据血mNGS检测结果调整了治疗方案,治疗有效率为85%(11/13)。结论抗生素使用后的早产儿败血症中血mNGS检测病原阳性率高于血培养,且不受抗生素使用时长的影响,提示当临床高度怀疑存在病原微生物感染而血培养无法检出病原时可考虑行mNGS检测以明确病原。