宏基因组二代测序技术在脊柱感染病原微生物诊断中的应用

【摘要】 目的：探讨宏基因组二代测序（metagenomic next-generation sequencing,mNGS）技术在脊柱感染疾病中诊断病原微生物的能力和价值。方法：纳入2019年1月～2020年12月收治的46例疑似脊柱感染患者,其中男性26例,女性20例;年龄26～77岁（50.4±15.7岁）。获取患者的血液和病灶组织或脓液标本（CT引导下穿刺活检21例,开放手术25例）,行微生物培养、血清学检测、病理检查和mNGS检测后进行结果的比较分析。结果：46例标本均在48h内获得了mNGS结果,微生物培养、血清学检测、病理检查等传统实验室检测时间1~12d不等。经临床最终诊断共35例为脊柱感染,11例为非脊柱感染。35例脊柱感染患者中,化脓性细菌感染14例,结核感染5例,布鲁菌属感染4例,未明确病原微生物感染12例;11例非脊柱感染患者中,脊柱肿瘤3例,终板Modic改变4例,终板骨折1例,DISH病合并假关节1例,强直性脊柱炎合并假关节2例。通过mNGS检测发现了脆弱拟杆菌、微小微单胞菌、齿垢密螺旋体、贝纳柯克斯体等少见病原微生物。mNGS在种水平与临床最终诊断的一致性为82.61%（19/23）,在属水平的一致性为95.65%（22/23）。微生物培养阳性率为42.86%（15/35）,mNGS检测阳性率为94.29%（33/35）,二者存在统计学差异（P＜0.01）。mNGS检测的敏感度为91.43%,特异度为90.91%,阳性预测值96.97%,阴性预测值76.92%。结论：宏基因组二代测序技术检测病原微生物快速、高效、准确,在脊柱感染疾病的诊疗中有较高的诊断价值。     

宏基因组二代测序技术对骨关节感染诊断的潜在应用价值

目的:评价宏基因组二代测序(mNGS)在骨关节感染诊断中的潜在应用价值。方法:回顾性分析青岛市胸科医院脊柱外科2019年1月至12月临床确诊为骨关节感染的37例住院患者临床资料。所有患者均经过穿刺或手术途径获取感染病灶核心部位组织样本,分别对样本进行分枝杆菌、需氧菌和厌氧菌常规培养,结核分枝杆菌(MTB)-DNA扩增检...     

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...     

宏基因组二代测序在感染性胰腺坏死病原学诊断中应用研究

目的 研究宏基因组二代测序（mNGS）技术在感染性胰腺坏死（IPN）病原学诊断中的价值。方法 前瞻性收集2019年8月至2020年6月间中南大学湘雅医院胰腺外科连续收治的18例怀疑感染的急性坏死性胰腺炎（ANP）病例,同时采血进行mNGS和常规微生物培养,对比这2种病原学检测方法的检验效能。结果 全组病死率为16.7%（3/18）。住院期间确诊IPN 11例（11/18,61.1%）。血mNGS诊断IPN的灵敏度高于血培养,差异具有统计学意义（100.0% vs. 9.0%,P=0.003）,而两者的特异度差异无统计学意义（71.4% vs. 57.1%,P＞0.1）。血mNGS平均检测耗时较血培养明显缩短,差异有统计学意义［（37.70±1.44） h vs.（115.23±8.79）h,P＜0.01］。血mNGS检测费用仅占平均住院总费用的1.3%。结论 mNGS在IPN的早期病原学诊断中具有重要价值,且耗时较短,性价比高,具有良好的应用前景。     

宏基因组二代测序在实体器官移植感染防控中的应用

器官移植已成为多种终末期疾病的有效治疗手段,但器官移植受者术后需长期服用免疫抑制药,导致免疫功能低下,使得细菌、病毒和真菌感染的发生率相对较高。以病原学培养、免疫学检测和聚合酶链反应为代表的传统微生物检测方法被广泛用于感染检测,但存在耗时长、需预先假定病原体等问题。宏基因组二代测序由于具有病原体检出率高、对病原谱检测全面的优点,近年来被广泛应用于器官移植领域的感染防控。本文就宏基因组二代测序技术在实体器官移植感染防控上的应用现状进行综述,以期对移植相关感染的诊断和治疗提供参考。     

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), χ2=8.400, P<0.05;69.05%(29/42)比14.29%(6/42), χ2=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...     

宏基因组二代测序技术在假体周围感染中寻找病原菌的应用和价值

目的 探讨宏基因组二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)在假体周围感染(prosthetic joint infection,PJI)病原菌检测中的作用和价值.方法 收集2019年1月至2021年1月由西安市红会医院关节外科收治的因PJI或无菌性松动(as...     

宏基因组二代测序技术联合椎间孔镜下扩创治疗腰椎原发性感染

目的 观察宏基因组二代测序技术联合椎间孔镜下扩创治疗腰椎原发性感染的临床疗效。方法 纳入自2019-01—2020-12应用宏基因组二代测序技术联合椎间孔镜下扩创治疗的24例考虑原发性腰椎感染。术中取出炎症病变组织,分别送细菌培养、抗酸染色、X-pert、宏基因组二代测序技术(Metagenomic next-generation sequencingm,mNGS)、病理检查,术后根据致病菌检测结果选用抗生素。将致病菌的检测分为mNGS组和常规组,常规组包含目前常用的检测方法之和,即血培养、组织细菌培养、布鲁氏杆菌试管凝集试验、T-spot、组织病理TB-DNA阳性、X-pert等,mNGS组采用宏基因组二代测序技术。结果 24例中有1例证实为脊柱夏科氏病并予以排除,其余23例均为原发性腰椎感染。术前血培养阳性3例(3/23,13.04%),布鲁氏杆菌试管凝集试验阳性3例(3/23,13.04%),T-spot阳性1例(1/23,4.35%)。术中标本,X-pert阳性1例(1/23,4.35%),组织培养阳性4例(4/23,17.39%),组织病理TB-DNA阳性3例(3/23,13...     

宏基因组二代测序检测中枢神经系统感染动物溃疡伯杰氏菌一例

微生物宏基因组二代测序(mNGS)可在无先验信息或临床倾向性情况下对病原体进行检测,高效、精准地弥补了传统病原学检测方法的不足。本文介绍西安交通大学第一附属医院收治的1例中枢神经系统感染动物溃疡伯杰氏菌患者治疗及预后,探讨mNGS对于少见、罕见及新发中枢神经系统感染的诊断价值。     

应用宏基因组二代测序诊断以皮肤损害为主要表现的利什曼原虫病一例并文献复习

发热是临床最常见的症状之一,有时发热的原因难以查明,致使疾病的诊治陷于困难。本文报道一例晚期T细胞淋巴瘤患者在治疗过程中出现了原发疾病不能解释的发热伴皮肤损害,使用各种传统的检测方法均未能找到发热原因,经验性使用广谱抗菌药物也未能使发热缓解。后经外周血宏基因组二代测序诊断为利什曼原虫病,该患者经过对因治疗后症状缓解。本...     

三例多重耐药鲍曼不动杆菌引起医院聚集性感染

目的探讨重症监护病房（ICU）多重耐药鲍曼不动杆菌（MDR-AB）引起医院感染集聚的影响因素和传播途径,避免医院感染暴发。 方法通过现场调查,对江苏省人民医院浦口分院ICU 2017年1月发生的3例MDR-AB聚集性医院感染者的临床资料及流行病学调查分析。 结果本院ICU于2017年1月7日至1月22日共3例患者痰培养检出MDR-AB,均为呼吸道感染。3例患者的治疗设备及物品均专人专用,排除床边传播的可能,又缺乏其医院内交叉感染的证据,社区医院聚集性感染明确,排除暴发性医院感染。 结论此次感染是MDR-AB所致的聚集性医院感染,及时采取消毒隔离措施,有效地控制了感染流行。     

基于全基因组序列的耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌的耐药与毒力研究

目的明确耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌（CRAB）临床主要流行株CC92克隆复合群（CC92）基因组中耐药基因和毒力基因的分布,并探讨CRAB耐药和毒力的分子特征。 方法本研究共纳入2019年1～7月自首都医科大学附属北京地坛医院检验科分离的33株CRAB分离株,行细菌全基因组测序研究。利用CLC Genomics Workbench v10.0软件对全基因组测序数据进行序列的质量修整后,开展序列拼接、组装与注释,并进行耐药基因与毒力基因研究,分析CC92克隆复合群CRAB基因组中携带的耐药基因和毒力基因的分布。 结果基因组测序数据分析表明,33株CRAB菌株中30株为CC92型克隆复合群（包括ST195、ST208、ST369和ST540）,2株为ST229型,1株为国际上未报道新序列型别。以上CRAB中包括大量的耐药基因,包括大环内酯类、四环素和链霉素耐药基因在内的8～18个耐药基因,以及包括编码与侵袭和黏附等毒力功能相关的12种毒力基因。同时,本研究发现CC92克隆复合群,除携带碳青霉烯类耐药基因以外,还携带了其他非CC92克隆群不具备的耐药基因（如bla_OXA-66和bla_TEM-1D）和毒力基因（如bauA和bap基因）。此外,在CC92克隆复合群中可能存在大环内脂类耐药基因[msr（E）和mph（E）]、氨基糖苷类的耐药基因（armA）、链霉素耐药基因（strA、strB）与四环素耐药基因[tet（B）]的重组。 结论CC92克隆复合群的CRAB基因组存在大量耐药基因和毒力基因,且存在耐药基因重组现象,迫切需要对CRAB进一步开展全基因组水平监测,为临床病原诊断和治疗提供必要的依据。     

碳青霉烯类药物暴露对鲍曼不动杆菌感染多重耐药及预后影响

目的探讨碳青霉烯类药物暴露对鲍曼不动杆菌（AB）感染多重耐药及预后的影响。 方法回顾性分析2016年4月至2018年4月惠州市第一人民医院确诊的120例院内感染者的临床资料,依据碳青霉烯类抗菌药物暴露情况分为两组,即碳青霉烯类抗菌药物暴露组（59例）和非碳青霉烯类抗菌药物暴露组（61例）,比较两组患者AB感染、多重耐药鲍曼不动杆菌（MDRAB）检出率,分析耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌（CRAB）检出率和耐药率;Logistic回归模型分析影响AB感染者预后的危险因素。 结果碳青霉烯类抗菌药物暴露组患者AB感染率、MDRAB检出率均显著高于非碳青霉烯类抗菌药物暴露组,差异均有统计学意义（79.66% vs. 19.67%,χ²_AB = 43.184、P < 0.001;71.19% vs. 3.28%,χ²_MDRAB = 59.558、P < 0.001）。检出CRAB共92株,其中2017年至2018年CRAB检出率较2016年至2017年增长87.50%。92株CRAB对头孢类、碳青霉烯类、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、庆大霉素、磷霉素等均有不同程度耐药,仅对阿米卡星和环丙沙星敏感。碳青霉烯类抗菌药物暴露组病死率显著高于非碳青霉烯类抗菌药物暴露组,差异有统计学意义（42.37% vs. 9.84%,χ² = 16.572、P < 0.001）。单因素分析显示：AB感染者预后不良与入住ICU时间（χ² = 8.563、P = 0.003）、机械通气（χ² =10.898、P = 0.001）、留置尿管（χ² =12.725、P < 0.001）、留置中心静脉置管（χ² = 6.306、P = 0.012）、头孢类药物使用（χ² = 25.095、P < 0.001）、碳青霉烯类药物暴露（χ² = 33.005、P < 0.001）以及联合抗菌药物应用（χ² = 8.241、P = 0.004）均相关,差异均具有统计学意义。Logistic分析显示：碳青霉烯类药物暴露与AB感染者预后独立相关（OR = 10.687、95%CI：0.025～0.937、P < 0.001）。 结论碳青霉烯类抗菌药物暴露可增加AB感染机率,导致多重耐药,为AB感染者预后不良的独立危险因素。     

宏基因二代测序协助诊断毛霉菌病一例并文献复习

目的:探讨宏基因二代测序(mNGS)协助诊断侵袭性真菌病的临床应用价值,为临床诊断和治疗毛霉菌病提供病原学依据。方法:通过mNGS技术检测1例患有不明原因肺部感染者的肺泡灌洗液以确定病原体,并根据mNGS检测报告调整其治疗方案。结果:患者间断胸痛、咳嗽5月余,胸部CT示双肺呈多发性阴影伴空洞形成,肺组织活检提示凝固性坏死,常规实验室及病原学检查均未见异常,行多种抗感染治疗方案均未见明显好转,后取肺泡灌洗液送检mNGS提示病原体为总状横梗霉菌,改用两性霉素B行抗感染治疗后,患者感染病灶缩小,症状明显缓解。结论:mNGS是鉴定罕见病原体的重要辅助诊断方法,对协助诊断肺部侵袭性真菌病具有重要意义。     

某院2012至2015年鲍曼不动杆菌的分布特征及耐药性分析

目的探讨济宁市第一人民医院鲍曼不动杆菌（AB）感染的临床分布和耐药性,为临床合理性用药提供依据。 方法对济宁市第一人民医院2012至2015年临床各科室送检标本中分离的1 089株AB敏感性试验结果进行统计和分析。 结果共检出AB 1 089株,2012、2013、2014和2015年重症监护病房（ICU）患者的多药耐药（MDR）AB分别为166株（69.7%）、133株（64.8%）、163株（76.2%）和143株（71.8%）;同时非ICU患者的MDR-AB分别检出28株（51.9%）、21株（40.4%）、24株（35.8%）和15株（25.0%）。检出AB的标本83.7%来源于痰液;861株AB来自ICU,占所有感染病区的79.1%,其次是呼吸内科（125株、11.5%）;对抗菌药物MDR-AB占63.63%;AB的耐药性,除米诺环素外,对多种抗菌药物的耐药率均> 40%。 结论AB的耐药严重,特别是ICU中AB耐药率一直居高不下。应重视细菌培养和药敏试验,合理选择抗菌药物,做好预防监测,可以有效减缓该菌株耐药的发生。     

抗菌药物用药频度与铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌耐药率的相关性

目的分析抗菌药物用药频度与铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌耐药率的相关性,为临床合理使用抗菌药物,降低细菌耐药率提供依据。 方法对云南省第三人民医院2013年1月至2017年12月年常用抗菌药物用药频度以及同期分离的铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌耐药情况进行回顾性调查分析。 结果本院抗菌药物2014年用药频度（28 809）较2013年（16 259）显著上升,铜绿假单胞菌对头孢曲松、头孢吡肟、氨曲南、庆大霉素、左氧氟沙星、亚胺培南、美罗培南、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率,鲍曼不动杆菌对头孢曲松、头孢吡肟、庆大霉素、亚胺培南、美罗培南、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦抗菌药物的耐药率亦有所上升。鲍曼不动杆菌对头孢哌酮/舒巴坦较敏感,但对其他常用抗菌药物的耐药率,特别是对头孢类（平均耐药率为78.23%）和碳青霉烯类药物（平均耐药率为72.69%）的耐药率仍居高不下。抗菌药物年用药频度分析结果显示,2013年至2017年铜绿假单胞菌耐药率与左氧氟沙星用药频度呈高度正相关（r = 0.70、P = 0.20）;鲍曼不动杆菌耐药率与美洛培南用药频度呈显著正相关（r = 0.94、P = 0.02）。 结论本院所分离铜绿假单胞菌耐药率与左氧氟沙星用药频度,鲍曼不动杆菌耐药率与美洛培南用药频度均呈显著正相关,为避免常见的感染菌和定植菌耐药的发生,应加强抗菌药物的监管。     

CT引导下经皮活检联合宏基因二代测序技术在脊柱感染诊治中的应用

脊柱感染在我国并不少见,因其临床症状大多不典型,影像学表现不具特异性,诊断较为困难。绝大多数脊柱感染患者需要进行药物治疗,而药物治疗的基础是获得明确的病原学依据。脊柱感染病灶常位于椎前,位置结构较为复杂,又常邻近重要血管和脏器,病灶组织标本难以获得^［1-2］。且传统实验室检验手段较为单一、敏感程度不高,获得病原学诊断仍然存在困难^［3-4］。     

新型经电子纤维支气管镜下防污染支气管肺泡灌洗、支气管肺泡灌洗以及常规痰检法在肺部感染诊治中的应用

目的分析新型经电子纤维支气管镜下防污染支气管肺泡灌洗（PBAL）、支气管肺泡灌洗（BAL）以及常规痰检法在肺部感染诊治中的应用价值。 方法随机选取2016年1月至2017年10月于合肥市第二人民医院住院的肺部感染者共85例,入组患者均行PBAL、BAL以及常规痰检法,并结合影像学检测。分析以上3种方法病原菌检出率和治疗总有效率。 结果85例患者共收集255份标本,培养出病原菌163株,总阳性率为63.92%,其中行PBAL法、BAL法与常规痰检法的病原菌检出率分别为80.00%（68/85）、67.06%（57/85）和44.70%（38/85）。PBAL法与常规痰检法的病原菌检出率差异有统计学意义（χ² = 12.582、P < 0.001）,而与BAL法的病原菌检出率差异无统计学意义（χ² = 1.570、P = 0.210）,BAL法与常规痰检法的病原菌检出率差异有统计学意义（χ² = 5.363、P = 0.021）。三种方法检出革兰阴性菌占病原菌总数的69.33%（113/163）,革兰阳性菌占病原菌总数的24.54%（40/163）,真菌占病原菌总数6.13%（10/163）。PBAL法、BAL法以及常规痰检法取样后药敏试验结果显示,革兰阴性菌平均耐药率为（87.34 ± 5.52）%、（76.13 ± 6.33）%和（66.65 ± 4.85）%,差异有统计学意义（F = 115.531、P < 0.001）;平均敏感度为（82.12 ± 4.79）%、（72.54 ± 6.14）%和（62.74 ± 4.65）%,差异有统计学意义（F = 114.712、P < 0.001）。PBAL法、BAL法以及常规痰检法取样后药敏试验结果显示,革兰阳性菌平均耐药率分别为（85.45 ± 5.13）%、（73.24 ± 4.87）%和（65.37 ± 5.13）%,差异有统计学意义（F = 54.626、P < 0.001）;平均敏感度分别为（80.56 ± 4.67）%、（69.42 ± 4.65）%和（61.34 ± 4.25）%,差异有统计学意义（F = 61.114、P < 0.001）;68例细菌培养呈阳性患者根据以上三种取样方法进行药敏试验调整抗菌药物治疗后,PBAL法总有效率为88.24%（56/68）,显著高于BAL法[73.68%（42/57）]和常规痰检法[52.63%（20/38）],差异均有统计学意义（χ² = 4.372、P = 0.036,χ² =16.692、P < 0.001）;BAL法总有效率则显著高于常规痰检（73.68% vs. 52.63%）,差异有统计学意义（χ² = 4.458、P = 0.035）;PBAL法总有效率显著高于BAL法（88.24% vs. 73.68%）差异有统计学意义（χ² = 4.372、P = 0.036）。 结论PBAL与BAL法的病原学检测率与治疗总有效率均高于常规痰检,且PBAL法取样后经药敏试验调整抗菌药物后的治疗总有效率高于BAL法,故PBAL法具有更高的应用价值。