宏基因组测序技术在虫媒传播疾病诊断中的应用与思考

虫媒传播疾病是危及生命的严重传染性疾病, 快速且精准病原学诊断是临床及时有效治疗并降低病死率、减少后遗症的前提。虫媒病实验室诊断以靶向性的血清学检测和聚合酶链反应为主, 对少见虫媒病原体检出困难。目前, 宏基因组二代测序技术(mNGS)已从科研走向临床应用。mNGS检测感染标本中全部生物的核酸序列并进行生物信息学分析, 在少见病原体诊断和溯源方面具有显著优势。但同时mNGS也面临着整个操作流程中可能引入的背景微生物污染、数据库限制造成的错误结果、临床治疗亟需的病原体耐药性和宿主免疫状态等信息的挑战。该文主要就mNGS技术、其在虫媒病原体诊断应用及其所面临的挑战与难题等方面进行系统论述。随着mNGS在检测流程、检测结果分析和解读等方面不断优化, 将为临床感染病病原学诊断带来新的发展与革新。     

宏基因组学第二代测序技术对比传统实验室微生物培养在脓毒症病原学诊断中的优势

目的通过对宏基因组学第二代测序技术(mNGS)获得的病原体与实验室培养结果进行对比,了解mNGS在脓毒症病原学诊断中的优势及其临床指导意义。方法将入选的脓毒症患者的标本(肺泡灌洗液、痰液、血液、脑脊液、胸水、腹水、分泌物等)同时送检mNGS和实验室细菌培养,对结果进行对比分析,评价mNGS在脓毒症病原学诊断方面的临床价值。结果mNGS的阳性率为78.9%;细菌培养的阳性率为40.4%(P<0.05)。通过mNGS共检出致病病原体57种,其中细菌31种,真菌16种,病毒7种,非典型病原体3种;细菌培养共检出病原体24种,其中细菌18种,真菌6种。以培养结果为金标准,mNGS的敏感度为76.2%,特异度为29.8%,阳性预测值为42.3%,阴性预测值为64.8%。根据病原学结果的抗生素调整将患者分为三组:按mNGS调整为mNGS组、经验性调整为经验组、按培养结果调整为传统培养组。mNGS组ICU住院时间更短(P<0.05),培养组降钙素原下降更明显(P<0.05)。结论mNGS在感染性疾病病原体的诊断方面较传统微生物培养时间更短,阳性率更高,在少见病原体、罕见病原体诊断方面有显著优势,可缩短患者ICU住院时间。     

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对肝脓肿病原学诊断的价值

目的:探讨宏基因二代测序(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)技术对肝脓肿病原学诊断的价值。方法:前瞻性纳入2020年2月至2021年4月复旦大学附属中山医院急诊科收治的35例肝脓肿患者,采用常规微生物培养法和mNGS技术分别检测血液和脓肿引流液样本。并将患者按是否出现休克分为两组,采用SPSS 25.0进行统计学分析,对比分析两组患者之间的差异。结果:mNGS技术在血液样本和引流液样本中总体检测阳性率显著高于常规培养法(血液：67.6% vs. 15.2%, P<0.05;引流液：100% vs. 55.2%, P<0.05)。35例肝脓肿病例中71.4%检出致病病原体为肺炎克雷伯菌。休克组患者脓肿引流液样本中mNGS检测出的致病病原体序列数显著高于非休克组( P<0.05)。 结论:mNGS能够快速准确的检测出肝脓肿的致病病原体,为临床精准治疗提供重要的病原学依据。     

IDseq&IDseq Ultra宏基因组高通量测序(mNGS)在感染性疾病诊断中的临床应用征文通知北大核心CSCD

宏基因组高通量测序(mNGS)能够快速、客观地检测临床样本中的病原微生物(包括细菌、真菌、病毒、寄生虫、非典型病原体等),主要应用于呼吸系统、中枢神经系统和循环系统感染性疾病中的诊断与鉴别诊断。为进一步提升临床感染性疾病的快速诊断能力,提高mNGS在感染性疾病中的有效应用及诊疗效益,中华急诊医学杂志社联合广州微远基因科技有限公司于2022年5月1日至2022年12月30日举办IDseq&IDSeq Ultra宏基因组高通量测序(mNGS)在感染性疾病诊断中的临床应用征文活动,现将具体事项通知如下。     

mNGS技术在儿童重症肺炎病原学诊断中的价值

目的探讨宏基因组二代测序(mNGS)技术在儿童重症肺炎病原学诊断中的价值。方法选取2017年12月至2020年6月武汉儿童医院收治住院治疗的219例社区获得性重症肺炎患儿临床资料,比较肺泡灌洗液mNGS检测与传统实验室病原检测对诊断儿童重症肺炎的诊断价值。结果 219例送检标本中mNGS共检出阳性病例190例(86.76%);而传统实验室病原共检出阳性病例173例(78.99%),两种检测方法比较,差异有统计学意义(P<0.05)。mNGS和传统实验室病原病原总检出率在各年龄段之间比较,差异有统计学意义(Χ²=76.488 7,P<0.05)。mNGS与传统实验室病原学检测均阳性患者163例,mNGS与传统实验室病原学检测均阴性患者22例,mNGS阳性而传统实验室病原学检测阴性患者27例,mNGS阴性而传统实验室病原学检测阳性患者7例。mNGS和传统实验室病原诊断儿童重症肺炎病原学灵敏度、特异度比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论二代测序技术较传统实验室病原检测可快速检测重症肺炎患儿病原学诊断,指导临床早期合理用药。     

间接免疫荧光检测在诊断呼吸道感染性疾病中的应用

及时准确的病原体诊断是控制呼吸道感染性疾病的关键.检测血清特异抗体可间接判断病原体感染情况和机体的免疫状态.血清检测包括酶联免疫法、间接免疫荧光法、血凝抑制试验和中和试验等方法.临床研究表明间接免疫荧光技术具有其技术优势和诊断价值,结合其他方法学可为临床呈现客观全面的病原学结果.     

宏基因二代测序在脊柱感染诊治中的应用进展

脊柱感染（spinal infection,SI）是一种比较少见的感染性疾病,由于经验性使用抗生素使耐药菌感染的几率增加,同时检测技术的进步导致检出率增加,其发病率呈上升趋势。判断病原体的类型从而针对性地使用抗生素是治疗的关键,然而传统检测方法检出率低且耗时长,不利于脊柱感染的快速精确诊断。宏基因二代测序（metagenomics next-generation sequencing,mNGS）是一种可对样本中所有核酸片段进行测序的检测技术,其出现颠覆了传统检测方法,在脊柱感染的诊断与治疗中发挥重要作用。本文就mNGS在脊柱感染诊治中的应用进展进行综述。     

宏基因组测序技术检测感染性病原体江苏专家共识(2020版)

摘要：宏基因组测序(mNGS)基于宏基因组学和高通量测序技术，可检测并分析各种临床来源样本中细菌、真菌、病毒、寄生虫、支原体/衣原体等所有已知及未知的病原体，特别是未知新发病原体(如新型冠状病毒等)。该技术规避了绝大多数病原体不能培养或难培养的缺点，可直接检测临床样本中的病原体核酸，解决了新发或突发、复杂或混合感染、罕见病原体鉴定难的问题。该文从实验室建设的基本要求、实验方法学的性能确认、质量控制体系的建立和健全、结果的分析和解读及在感染性疾病诊断中的价值等方面，对mNGS技术用于感染性病原体检测作一共识。     

加强感染性疾病病原体分子生物学诊断的研究

在感染性疾病的诊断中，病原学诊断具有十分重要的地位。以PCR技术为基础的病原体分子诊断技术是感染性疾病诊断、治疗、预防中的重要方法之一。对感染性疾病病原体进行分子生物学诊断时，必须考虑到准种（quasispecies）因素。因准种几乎是所有病原体的一个共同特点，其对感染性疾病病原学诊断十分重要。随着抗微生物药物的广泛应用，感染性疾病的病原体也随之产生了耐药（resistance），这是困扰感染性疾病治疗的一个突出的问题。耐药的检测结果，有助于药物的选择、治疗方案的调整，同时也可避免多药耐药以及耐药病原体的扩散。根据病原体核酸序列的差别，可以将病原体分成不同的基因型，通常不同基因型病原体感染的临床结局不同，而更为重要的是对治疗的应答率不同。因此，必须根据病原体基因分型的结果，制定个体化的治疗方案，方能提高临床疗效。     

脑脊液二代测序在中枢神经系统感染中的病原学诊断价值北大核心CSCD

目的探讨宏基因组二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)在中枢神经系统(central nervous system,CNS)感染性疾病中的病原学诊断价值。方法以2018年1月至2020年6月郑州大学第一附属医院收治的中枢神经系统感染患者为研究对象,根据纳入和排除标准最终确定170例患者。收集患者的一般临床资料以及病原体检测结果。纳入患者均送检常规以及mNGS检测,将检测结果分为常规方法检测组及mNGS检测组。符合正态分布的计量资料用均数±标准差(x±s)表示;不符合正态分布的计量资料用中位数及四分位数表示;分类资料采用例数及百分比[n(%)]表示;比较采用χ2检验或Fisher's精确检验;一致性检验以Kappa值表示;对比分析两种方法对病原微生物的检出情况及检出病原谱的规律。结果在CNS感染性疾病中mNGS检测的总体阳性率高于常规方法(58.23%vs.18.82%),且差异有统计学意义(P<0.01)。两种检测方法均阳性的20例样本中,所检出病原体种类完全一致者10例,完全不一致者和部分一致者各5例。在结核性神经系统感染病例检测中,检测阳性率从高到低依次为血T-SPOT、脑脊液mNGS、结核杆菌DNA、腺苷脱氨酶(ADA)以及结核特异性抗原抗体检测,分别为66.7%、53.8%、40.0%、24.0%、4.0%,抗酸染色阳性率为0%;mNGS与常规方法结合的检测阳性率为80.8%。结论脑脊液mNGS在CNS感染中病原菌检出率总体优于常规方法;但对结核杆菌的检测阳性率较T-SPOT未显示出明显优势;mNGS检测的病原菌更为广泛,有助于深入全面地了解中枢神经系统感染的菌种特点,两者结合在一定程度上弥补了临床常规检测的不足,可最大化提升检出率。     

血浆微生物游离DNA宏基因组下一代测序在感染性疾病中的研究进展

宏基因组下一代测序（metagenomic next-generation sequencing,mNGS）技术被广泛地应用于各种感染性疾病。血浆微生物游离DNA（microbial cell-free DNA,mcfDNA）近年来备受关注,其无创性和易获得性有助于识别人体内大部分来源的感染。了解血浆mcfDNA mNGS在感染性疾病诊断中的临床性能,不仅可加深对高通量测序的理解,还可为预防和治疗常见及罕见感染提供新的诊断途径。该文介绍了感染性疾病中血浆mcfDNA的生物学特点,血浆mcfDNA mNGS 在感染性疾病诊治中的实践应用以及面临的挑战。血浆mcfDNA mNGS作为一项新兴技术,有望提升感染性疾病预测、临床诊断和预后判断能力,特别是在传统诊断方法有局限性的领域。     

宏基因组二代测序在重症肺炎患者病原学中的应用

目的 探究重症肺炎患者肺泡灌洗液（BALF）宏基因组二代测序（mNGS）与传统培养病原学诊断的差异以及mNGS结果对抗生素方案调整的影响。方法 回顾性分析2019年8月至2021年4月于贵州医科大学附属医院重症医学科住院期间，同时送检BALF传统培养和mNGS的重症肺炎患者。比较两种病原学检测结果的差异，分析mNGS与传统培养诊断的阳性率、一致性及抗生素方案的调整。结果研究期间共纳入患者75例，其中mNGS的阳性率为97.3%，传统培养阳性率为41.3%;mNGS细菌的检出率为94.7%，传统培养细菌检出率为38.7%;mNGS真菌检出次数最多的为耶氏肺孢子菌24.0%。mNGS对于罕见菌、不典型菌、真菌以及病毒的阳性率远高于传统培养。两组病原学检测结果一致性差（Kappa=0.038,P=0.229）,mNGS较传统培养检出更多种类的微生物。基于mNGS检测结果，临床医生对于69%的患者进行抗生素方案的调整。结论 mNGS在重症肺炎患者病原学诊断中敏感性高，对于免疫抑制重症肺炎患者尤为适用。同时，mNGS可以指导临床医师调整抗生素策略。     

宏基因组二代测序在食管气管瘘气道支架置入术后肺炎病原体检测中的价值

目的 观察食管气管瘘气道支架置入术后肺炎患者支气管肺泡灌洗液(BALF)、防污染样本毛刷(PSB)采样分别行宏基因组二代测序(mNGS)和病原体培养的病原体检出情况，探讨mNGS在病原学诊断中的价值。方法 2020年8月—2021年8月应急总医院诊治食管气管瘘气道支架置入术后肺炎患者48例，抗感染治疗前行支气管镜检查，采集BALF和PSB采样，分别行mNGS及病原体培养检查；采集痰标本行病原体培养检查。比较5种方法病原体检出率；分析5种方法检出病原体种类及分布情况；比较BALF mNGS与PSB采样mNGS检出主要病原体序列数。结果 BALF mNGS病原体检出率(95.83%)与PSB采样mNGS(95.83%)比较差异无统计学意义(χ²<0.001,P>0.999);BALF培养(37.50%)、PSB采样培养(33.33%)、痰培养(33.33%)病原体检出率比较差异无统计学意义(χ²=0.170,P>0.999),均低于BALF mNGS、PSB采样mNGS(P<0.05)。BALF mNGS共检出51种病原体...     

病毒性腹泻的实验室诊断进展

病毒是急性重症腹泻的重要病因,近年来对该病的研究进展较快。针对其病原学检测技术的优缺点,开发特异、灵敏和高通量的检测技术是未来胃肠道感染病原学检测技术的发展方向。本文就病毒性腹泻的病原体及其实验室诊断方法,包括电镜法、病毒分离培养、免疫学和分子生物学检测技术作一综述。     

CT引导下经皮肺穿刺组织和支气管肺泡灌洗液宏基因组二代测序在肺部感染病原学诊断中的价值

目的 分析拟诊肺部感染患者CT引导下经皮肺穿刺活检组织宏基因组二代测序(mNGS)和支气管肺泡灌洗液(BALF)mNGS结果,探讨二者在肺部感染病原学诊断中的价值。方法 2020年6月—2021年5月河南省人民医院拟诊为肺部感染、传统病原学检测(CMT)未明确诊断的患者8例,均行CT引导下经皮肺穿刺活检组织mNGS,肺组织mNGS未明确诊断者行BALF mNGS。记录患者病史、胸部CT检查等临床资料,CMT、mNGS诊断结果及病原体检出率,治疗及预后情况。结果 8例患者中2例有类风湿关节炎病史,1例有肺结核病史,1例有慢性支气管炎病史,余4例既往体健。6例胸部CT主要表现为多发结节或团块影,伴或不伴空洞;2例表现为大片状高密度影。3例患者行肺组织mNGS,其中1例肺组织mNGS检出结核分枝杆菌复合群,CMT阴性,诊断为肺结核;1例肺组织mNGS阴性,CMT检出肺隐球菌,诊断为肺隐球菌病;1例肺组织mNGS、CMT均阴性,组织病理检查诊断为抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)相关性血管炎。5例患者行肺组织mNGS和BALF mNGS,其中3例BALF mNGS分别检出耶氏肺孢子菌、黑曲霉+百...     

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%,P0.000 1),而组织样本却低于mNGS(7.8%vs 27.8%,P0.000 1)。另外,mNGS对患者抗菌药物调整频率低于培养法(20.3%vs 40.2%,P0.05)。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。     

感染性心内膜炎瓣膜mNGS检测的病原学价值

摘要:目的评估 瓣膜宏基因组二代测序( metagenomie next generation sequeneing, mNGS) 对感染性心内膜炎( infective endocar-ditis, IE)的病原学诊断价值。方法收集于2022 年6月1日至11月30日在南京医科大学附属南京医院接受瓣膜手术患者25例，根据改良杜克标准确诊为IE患者20例,非IE患者5例。采集各患者的静脉血及瓣膜组织标本，同时进行血培养、瓣膜培养以及瓣膜mNGS检测,并进一步比较mNGS和传统诊断方法(血培养、瓣膜培养)诊断IE病原学的临床效能。结果在20例经病理诊断为IE的患者中,血培养阳性8例，瓣膜培养阳性3例,瓣膜mNGS阳性19例;血培养、瓣膜培养和瓣膜mNGS诊断IE的敏感性分别为40%、15%和95%。瓣膜mNGS与血培养或瓣膜培养的检测结果在细菌的属水平上相一致。瓣膜mNGS的属相对丰度(P=0.001)、种序列数(P=0.028)、覆盖率(P=0.003)与抗生素的使用时间有关。瓣膜mNGS可以指导培养阴性IE患者的抗生素治疗。结论瓣膜 mNGS对IE的病原学诊断具有较高的临床价值,为后续患者的抗生素治疗提供了依据。     

宏基因组二代测序在肺部感染患者病原体检测中的价值

目的 探讨宏基因组二代测序(Metagenomics Next-generation Sequencing, mNGS)用于临床检测肺部感染患者病原体的诊断价值。方法 选取2022年1—12月溧阳市中医医院呼吸科收治的70例疑似肺部感染患者作为研究对象,全部患者均行mNGS检测及痰培养,以细菌培养结果为金标准,比较mNGS检测及痰培养的病原体检出率。结果 经细菌培养结果显示,70例疑似肺部感染患者中,50例确诊肺部感染疾病,20例未感染,mNGS灵敏度(100.00%)、特异度(95.00%)及准确度(98.57%)明显高于痰培养,差异有统计学意义(χ²=40.000、8.167、52.071,P均<0.05)。经细菌培养结果显示,总计检出铜绿假单胞菌18例、肺炎链球菌12例、曲霉菌8例、结核分歧杆菌6例、非结核分歧杆菌6例,经mNGS检出病原体概率为高于痰培养检出率,但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 mNGS技术可有效规避传统痰培养的假阴性问题,以此诊断肺部感染患者的病原体种类准确率高。     

病原体宏基因组高通量测序医院实验室本地化之路：现状和挑战

病原体宏基因组高通量测序（mNGS）检测流程高度复杂,对环境、设备和人员技术能力要求高。如何在本地化有序发展、规范管理及合理使用mNGS技术,是从业者必须审慎对待的科学课题。本文对mNGS医院实验室本地化系统的建立模式,检测系统的分析性能确认,来自生物因子、检测流程、生物信息学分析及信息传输的风险管理,以及适用于临床的...