人类和其他动植物每时每刻都生活在微生物的海洋中,仅在人类身体中,就包含了数目约为人类细胞10倍之多的微生物细胞!当中包括病毒、细菌、真菌及其他微生物。这些独特的微生物“客人”有安静沉默的,有打闹破坏的(病原体),也有善良有益的。
感染病原学诊断亟待突破明确病原体是感染性疾病诊疗的基础,无法获得准确的病原体诊断依据,将会加重耐药危机,导致延迟治疗、无效治疗或医疗负担加重甚至死亡率升高。尤其是急危重症,重症感染起病急、进展快、病原体复杂,短时间内能否明确致病病原微生物至关重要。每年因脓毒症、呼吸系统感染和中枢神经系统感染患者死亡率接近30%。
目前临床常用的病原微生物检测方法
病原学检测方法包括培养和非培养的方法。
其中非培养方法包括直接涂片法,多用于细菌、真菌、分枝杆菌检测;
还有抗原/抗体检测,很早以前核酸检测就应用于临床,以前基于PCR技术或者多重PCR技术来做病原体检测,随着二代测序价格下降,二代测序就被用于临床做感染病人的病原学诊断。
新方法学突破—mNGS仅凭一个经典案例,也能发一篇世界瞩目的文章,不是幻想!
一个轰动医学界的感染案例
年新英格兰医学杂志报道了一个通过宏基因组辅助检测治愈了一位原因不明、反复发热、具有癫痫及脑积水症状的14岁男孩的案例,这是历史上首个宏基因组临床应用成功的案例。文章报道这个常规治疗及病原筛查(前后合计38种病原体检测)都没有确诊原因,随后对脑脊液样本mNGS筛查,结合生物信息学分析结果发现一种可疑的致病菌leptospirainfection,随后针对性地使用万古霉素和头孢吡肟治疗后出院。该团队确认这是一种尚未报道过的病原微生物。由此,临床宏基因组正式应用于微生物诊断拉开了帷幕。
病原微生物宏基因组检测(mNGS)
基于宏基因组新一代测序技术(metagenomicsnextgenerationsequencing,mNGS)不依赖于传统的微生物培养,直接对临床样本中的核酸(DNA、RNA)进行高通量测序,能够快速、客观的检测临床样本中的多种病原微生物(包括病毒、细菌、真菌、寄生虫),尤其适用于急危重症和疑难感染的诊断。随着mNGS技术平台的完善和临床研究的增多,mNGS在临床上的运用将越来越广泛。
mNGS方法VS传统病原检测优势明显
与传统临床的实验室检测方法相比,病原mNGS是基于核酸水平对序列进行二代测序,它可以突破不同病原体类型的局限性,具有全面、快速、准确的特点。
/没有偏移性/,比如一个标本中既有曲霉菌又有白色念珠菌,培养时,如果白色念珠菌生长较快,便会影响曲霉菌的生长,假如一口痰中既有白色念珠菌又有奴卡菌,白色念珠菌生长有优势可能影响了奴卡菌的阳性率。所以培养是有偏移性的,但理论上说,宏基因组测序对病原学诊断没有偏移性。
/广覆盖/,对于常规的感染性疾病的诊断来说,我们根据临床思维,判断高危因素和病原体,选择必要的检测手段,如果评估不全面可能导致漏检。理论上,宏基因组测序可以没有偏移的把标本中所有病原体的核酸都检测出来,所以覆盖面更广。
/高效率/,可以同时检测上万种病原体。
mNGS项目临床适应症应用场景
(1)重点覆盖科室:ICU、呼吸科、感染科、儿科和神经内科;(2)覆盖科室:骨科、血液科、肿瘤科、检验科等。
mNGS最新指南/专家共识
(1)FDA发布感染病NGS临床应用指导性文件
年5月13日,美国FDA发布感染NGS临床应用指导性草案,指出NGS可用于临床样本病原菌的检测辅助临床精准治疗,实现病原鉴定、耐药基因和毒力因子分析。
(2)《医院获得性肺炎与呼吸机相关性肺炎诊断和治疗指南(年版)》
中华结核和呼吸杂志,41(4):-
该指南指出:基于测序技术的临床宏基因组学,通过分析临床标本中微生物的DNA或RNA含量与丰度判断致病菌,显著提高了病原检测的灵敏度,缩短了检测时间,对罕见病原菌感染的诊断具有优势,可审慎地用于现有成熟检测技术不能确定的病原体,或经恰当与规范抗感染治疗无效的患者。
(3)《儿童呼吸道感染微生物检验标本采集转运与检测建议(细菌篇/病毒篇)》
中国实用儿科杂志,33(9):-
二代测序技术不但在高通量方面表现出优势,而且在发现新病原方面也有突破性进展。
(4)《宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识()》
中华急诊医学杂志,28(2):-
年2月《中华急诊医学杂志》发表了首篇mNGS临床应用的专家共识,肯定了mNGS分析和诊断技术是急危重症感染快速、精准诊疗的发展方向,并对宏基因组临床应用场景,研究进展,基本流程,挑战和未来发展方向做出详细概述。
mNGS
未完待续
下期预告:病原微生物宏基因组检测(mNGS)流程是怎样的?样本采集要求是什么?多长时间出报告?为什么选择我们……?
中科出席第十届健康中国论坛大会白癜风能不能治