人类病原微生物中,超过70%的病毒来源于动物传播,而自然界超过99%的微生物尚未明确。除了结合临床经验性判断之外,病原学的快速检测至关重要。而宏基因组高通量测序(NGS)技术具有耗时短、检测范围广等优势。那么什么是宏基因组测序呢?在临床中是怎样应用的呢?我就给大家解答一下病原微生物宏基因组的临床应用。
宏基因组测序(mNGS)是一种新兴的病原体检测技术,具有精准、快速、灵敏度高、可定量分析的优点。近年来mNGS被广泛用于多种感染性疾病的诊断,均表现出良好的诊断性能。
中枢神经系统感染:脑膜炎和脑炎的病因往往不清楚,但它们的根源可能为感染,而这些病因往往没有得到诊断。尽管临床治疗中,临床医师会进行广泛的检测,但导致感染的致病病原体相当广泛,很多时候是不能发现的,这时候他们会送样给第三方检验所进行mNGS实验。在对临床的检验结果不确定时,也可以送检mNGS,对常规检测方法结果进行诊断确认,且依据检测结果进行治疗结果为有效。目前方略生物已从脑脊液和脑组织的mNGS中鉴定出病毒、细菌、真菌和寄生虫等多个病例。
血液感染:脓毒症、血流感染等血液感染症状,患者感染以后,病情往往严重,如果不能及时的检测出病原菌,进行对症治疗,可能会导致休克、多器官功能衰竭乃至死亡。血液中检测到病原体DNA或RNA可能与机体存在循环或非循环病原体感染有关,测序可以检测到正在接受抗菌治疗的高危患者的病原体DNA,mNGS检测提高了常规培养阴性的脓毒症患者的诊断。传统的方法只能检测灵敏度低的活菌或选定的细菌种类。NGS使样品中所有病原体的鉴定成为可能。
mNGS对血液样本中游离DNA测序,可鉴定病原体并推断其对抗菌药物的敏感性。目前,mNGS作为新的血流感染早期诊断方法被写入急危重症患者血流感染专家共识中,共识推荐血流感染的诊断可辅助使用分子检验手段,如PCR、质谱、mNGS等无需培养的方法,同步进行入院时样本中的病原检测。
呼吸道感染:呼吸道感染是一种常见的感染,通常缺乏病原学诊断。很多患者都在服用抗生素治疗,这就使传统病原体培养受到了限制。NGS检测受抗生素影响较小,可以全面的捕获到样本中的所有病原菌。
对于重症监护病房内肺部重症感染患者,其病死率高,且痰培养、血培养常常无法获得病原体,推荐入院后72小时内送检肺泡灌洗液、痰液或血液NGS,且肺泡灌洗液优于痰液优于血液标本,因肺泡灌洗液直接来自肺部感染部位,且病原菌和定植菌相对痰液来说较少,易于临床判断,获得致病病原体可能性更高。
胸腔积液可以为临床常见疾病,如胸膜炎做出排除性诊断,但因常常无法从胸水培养中得到病原体,而选择以胸腔积液为标本送检NGS,最终可以获得阳性结果,且结果可信度高。
眼部感染:通过mNGS可诊断出无临床症状的眼部感染,相比传统方法,在有限眼内液的前提下,mNGS以其独特的检测优势可检测出更多的病原体,可能会检测到更多阳性结果,满足眼部感染的诊断需求。
尽管mNGS在临床诊断中的应用不断深入,但由于本身存在一些局限性,并不能完全取代传统检测方法,随着mNGS的进一步发展,相信这一技术会更好的满足临床微生物学实验室的诊断需求。为疑难危重感染患者提供快速精准诊断依据来指导临床上的合理应用。