当前位置: 腮腺结核专科治疗医院 >> 腮腺结核治疗 >> 专题报道丨宏基因二代测序技术对非结核分枝
快速、准确的病原学诊断,能尽早选择敏感的抗感染药物或采取有效、具有针对性的防控措施,是感染性疾病精准化防治的核心。宏基因二代测序作为一种新兴的检测技术,能够不依赖微生物培养而检出临床样本中的所有微生物,该技术已在国内被广泛应用,并展现了其快速、无偏倚和高检出的优势。
《中国临床医学》杂志第27卷第4期特设立“感染性疾病精准诊治”专题报道,收录了医院“感染-感控-微生物”团队多篇相关文章,以8篇文章的全篇幅,整体展现了其在疑难复杂感染的病原诊断、医院感染防控中的意义。
SIFIC团队特此专栏报道,昨天已为大家带来两篇精彩文章,今天继续为大家带来《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》,医院感染团队为我们解读二代测序技术在非结核分枝杆菌诊断中的应用,希望您能从中获益。
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
作者:缪青,姚雨渗,潘珏,鲍容,王青青,李娜,陈燕琼,金文婷,张尧,苏逸,马玉燕,,黄英男,胡必杰
单位:医院感染病科目的:探讨宏基因二代测序(metagenomicnext-generationsequencing,mNGS)技术对非结核分枝杆菌(non-tuberculosismycobacteria,NTM)感染病原学诊断的价值。方法:回顾性选取年9月至年12月医院感染病科收治的疑似NTM感染患者例,共计样本例,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%vs24.7%)。痰液样本培养法的阳性率明显高于mNGS(56.6%vs22.9%,P<0.),而组织样本却低于mNGS(7.8%vs27.8%,P<0.)。另外,mNGS对患者抗菌药物调整频率低于培养法(20.3%vs40.2%,P<0.05)。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。非结核分枝杆菌;宏基因二代测序技术;常规微生物培养法随着经济和卫生条件的改善及工业化进程的加快,国内感染性疾病谱已发生根本性改变,从病毒性肝炎逐步过渡到以细菌、真菌感染为主的疑难复杂感染症。非结核分枝杆菌(non-tuberculosismycobacteria,NTM)作为除结核分枝杆菌以外的其他分枝杆菌类型,亚洲人群发病率已增长到约39.6例/十万人年,并且仍以每年19例/十万人年的速度增长。在我国,NTM的发病率已逐渐超过结核病。前期临床数据表明,约47%感染性疾病患者为分枝杆菌感染,而其中NTM约占50%,后者的发病率远远超出预期。同时,医院NTM的确诊率仅为40%左右,医院医院的诊断率可能更低。更为严峻的是,NTM感染具有用药方案复杂、疗程较长、疗效不佳、易复发等特点,成为比结核病更难治疗的疾病。因此,精准快速的诊断是改善NTM感染临床预后的首要条件。目前NTM感染的主要诊断方法仍为常规微生物培养法,但培养周期较长、培养阳性率低,为临床诊断带来挑战。宏基因二代测序(metagenomicnext-generationsequencing,mNGS)技术作为一种新型DNA/RNA测序方法,一方面,较一代测序方法通量更高、测序速度更快;另一方面,通过随机引物扩增样本中的所有核酸序列,理论上能无偏倚地检测出所有潜在病原体。因此,mNGS对于早期诊断疑难感染病例具有重大意义,在临床中的应用越来越广泛。本研究通过比较常规微生物培养法和mNGS检出NTM的阳性率,探讨mNGS技术对NTM的诊断效能。1、资料与方法1.1研究对象收集年9月至年12月医院收治的例疑似NTM感染患者病例资料及例样本。纳人标准:临床特征符合NTM诊断:样本质量合格:检测质控合格。排除标准:患者拒绝送检相关体液样本:样本质量不合格;同期样本未送检传统病原学检查或病理检测;测序结果示质控不达标。本研究通过医院伦理委员会批准(No.B-R),所有患者均知情并签署知情同意书。1.2常规微生物学培养杆菌培养采用BACTECMGIT系统、改良罗氏法;结核分枝杆菌复合菌与NTM分群主要采用对硝基苯甲酸(PNB)生长试验,辅以耐热触酶试验、28V生长实验。1.3mNGS检测1.3.1样本处理和DNA提取取0.5~3mL患者痰液,经玻璃珠混合震荡后按照TIANampMicroDNAKit(DP,天根生化科技有限公司,中国)试剂盒步骤提取DNA。1.3.2文库构建和测序采用AgilentBioanalyzer质控文库插人片段大小,使用QubitdsDNAHSAssayKit(ThermoFisher,美国)对DNA文库浓度进行质控分析,经环化形成单链环形结构。环化后的文库经滚环复制(RCA)生成DNB纳米球。制备好的DNB纳米球加载到测序芯片,使用BGISEQ-进行测序。1.3.3数据分析测序数据下机后去除低质量和长度小于35bp的数据以获得高质量数据,通过比对,将高质量数据中比对上人参考基因组序列的数据去除。去除低复杂度序列后与微生物大数据库比对,并将比对后的数据按照病毒、细菌、真菌和寄生虫进行分类排列。1.3.4mNGS阳性标准解读标准参照既往研究成果,通过覆盖度比例及排名界定阳性报告。灌洗液中,NTM属排名为前40以内,痰样本为前60,组织样本为前10。1.4统计学处理采用SPSS10.0进行数据分析。采用McNemar检验比较阳性率。计量资料以x士+s表示,计数资料以n(%)表示,检验水准(α)为0.05。2、结果2.1一般资料结果(表1)显示:例NTM感染患者,共例样本。其中男性92例,女性91例,平均年龄55岁。感染病科送检例,占81.4%,其余送检科室分别为重症监护室、风湿科、呼吸科等。收治患者中,感染性疾病确诊患者为例,占72.7%:在感染性疾病中,例为肺部感染,占76.5%:感染性疾病的病原学确诊病例数为81例,占61.8%。表1例NTM感染患者一般资料分析2.2样本总体阳性率及检测时间比较结果(图1)显示:例样本中,通过常规培养法检测出NTM阳性为85例,占总例数的21.9%;mNGS检测NTM阳性为96例,占总例数的24.7%。2种方法总体阳性率差异无统计学意义(P=0.29)。96例mNGS阳性样本的检测周期为48h,85例培养法阳性样本的平均检测周期为28d,mNGS检测周期明显较短。图1常规培养法与mNGS总体阳性率比较2.3不同样本类型检测阳性率比较结果(图2A)显示:例样本中,各样本类型分布如下:组织90例,痰83例,肺泡灌洗液81例,血液64例,体液42例,其他28例。对于组织样本,培养法的阳性率明显低于mNGS检测法(7.8%vs27.8%,P<0.);对于痰液样本,培养法的阳性率明显高于临床获益比较结果(图2)显示:3个月的随访结果表明,mNGS3个月内抗菌药物调整频率低于培养方法,差异有统计学意义(20.3%vs40.2%,P<0.05);患者抗NTM治疗有效率与培养法差异无统计学意义(40.7%vs50.2%)。图2mNGS与常规培养方法的临床获益比较A:3个月内方案调整频率比较;B:3个月内治疗有效率比较3、讨论近年来,mNGS技术在感染病原学领域的应用价值受到了越来越多的