張婷,李穎芝,高偉通訊作者
(1.暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,廣東深圳 510630;2.深圳市人民醫(yī)院呼吸科,廣東深圳 518020)
宏基因組測(cè)序(metagenomic sequencing)是利用高通量測(cè)序技術(shù)以及生物信息分析技術(shù)對(duì)樣品全部病原體進(jìn)行基因測(cè)序分析。他能夠高效、快速、準(zhǔn)確的獲得樣本中的全部微生物信息。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,宏基因組測(cè)序越來(lái)越多的用于臨床感染性疾病診治、傳染病病原體檢測(cè)預(yù)防等方面[1-4]。本文對(duì)我科送檢了宏基因測(cè)序的12例患者的13例樣本結(jié)果及臨床資料進(jìn)行總結(jié),現(xiàn)分析如下。
收集我科13例送檢了深圳華大基因檢測(cè)公司進(jìn)行宏基因測(cè)序的患者檢測(cè)結(jié)果,臨床資料,包括年齡、性別、基礎(chǔ)疾病以及根據(jù)結(jié)果進(jìn)行方案調(diào)整后的臨床轉(zhuǎn)歸。深圳華大基因檢測(cè)公司所采取的測(cè)序方法是基于宏基因組學(xué)的二代測(cè)序技術(shù),它能全面覆蓋包括細(xì)菌、真菌、病毒和寄生蟲等7,000多種病原微生物。
2.1 一般資料 12例患者中,有9例男性,3例女性,年齡34歲-89歲,平均年齡56歲,8例患者有基礎(chǔ)疾病(結(jié)締組織病3例,腎移植術(shù)后1例,結(jié)構(gòu)性肺病2例,心血管疾病1例,惡性腫瘤1例),3例無(wú)基礎(chǔ)疾病,1例患者有流行病學(xué)因素(古文物愛好者)。
2.2 12 例患者宏基因檢測(cè)結(jié)果及治療轉(zhuǎn)歸 12例患者中共有9例患者檢測(cè)結(jié)果與臨床相符,其中5例患者按檢測(cè)結(jié)果調(diào)整治療方案后患者好轉(zhuǎn)出院,有4例患者盡管已明確病原體,并且病原體考慮與臨床相符,但患者最終死亡,還有4例患者檢測(cè)結(jié)果與臨床不相符。具體檢測(cè)情況見表1。
不同的細(xì)菌需要不同的生長(zhǎng)條件,因此臨床微生物實(shí)驗(yàn)室里必須具備一系列的不同標(biāo)本的處理流程,因此也需要精湛的技術(shù)人員。肺部感染性疾病的病原體也愈來(lái)愈復(fù)雜,隨著抗生素的廣譜使用,甚至濫用,各種體液標(biāo)本的陽(yáng)性培養(yǎng)率也很低,因此不依賴于微生物培養(yǎng)的病原菌診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[5,6]。
我科送檢的這13例樣本中,其中有8例有基礎(chǔ)病,為免疫力低下人群,這類人群在出現(xiàn)感染時(shí),往往感染重,病原菌復(fù)雜,易合并特殊病原體感染,這就給臨床用藥帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。特殊病原體的微生物培養(yǎng)往往較困難。本文中有2例患者檢出放線菌,1例患者檢出奴卡氏菌,這兩種菌引起的肺部感染在臨床上早期診斷率低,易誤診、漏診,主要原因是疾病本身缺乏特異性臨床表現(xiàn),普通的微生物培養(yǎng)方法難檢出病原菌,放線菌培養(yǎng)通常是厭氧或微需氧環(huán)境,而奴卡氏菌為專性需氧,弱酸染色陽(yáng)性,兩種菌對(duì)微生物的標(biāo)本接種時(shí)間要求嚴(yán)格,通常需要床邊接種,對(duì)微生物鏡檢和培養(yǎng)技術(shù)要求高,普通革蘭氏染色難發(fā)現(xiàn)。而宏基因測(cè)序方法不依賴于微生物培養(yǎng),直接從體液標(biāo)本中提取DNA,得出樣本中的生物信息,通過(guò)與生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),獲得病原菌信息,指導(dǎo)臨床治療。本文中的3例患者使用相應(yīng)的治療后,臨床病情均明顯好轉(zhuǎn)。本文中有3例重癥肺炎患者送檢了宏基因測(cè)序,并且均獲得了病原菌結(jié)果,僅1例同步送檢微生物培養(yǎng)獲得陽(yáng)性檢查結(jié)果,其中2例按基因測(cè)序檢查結(jié)果給予相應(yīng)的抗生素治療,臨床均獲得了明顯好轉(zhuǎn),1例患者最終因病情過(guò)重而死亡。重癥肺炎是RICU中常見感染患者之一,盡早、積極有效的抗生素治療至關(guān)重要。但隨著當(dāng)今社會(huì)抗生素的廣泛使用以及濫用,許多患者入院前已使用抗生素,這導(dǎo)致入院后體液標(biāo)本微生物檢出率明顯下降,臨床上往往難獲得準(zhǔn)確的微生物資料。而不依賴于微生物培養(yǎng)的宏基因測(cè)序方法能顯著提高微生物檢出率,有研究結(jié)果顯示宏基因測(cè)序法的微生物檢出率是傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法的2.4倍[7]。
表1 12例樣本宏基因組檢測(cè)結(jié)果及患者臨床轉(zhuǎn)歸
在檢測(cè)陽(yáng)性的標(biāo)本中,有3例檢出巨細(xì)胞病毒(CMV),均為有基礎(chǔ)病患者,此3例患者均同時(shí)給予抗病毒治療,臨床轉(zhuǎn)歸良好。宏基因測(cè)序方法可以同時(shí)對(duì)細(xì)菌和DNA病毒進(jìn)行檢測(cè),這也是傳統(tǒng)方法無(wú)法達(dá)到。宏基因組測(cè)序在病毒檢測(cè)中顯示的優(yōu)勢(shì)目前也有很多文獻(xiàn)報(bào)道,但如果臨床懷疑RNA病毒感染則需要另送標(biāo)本,檢測(cè)成本明顯升高[8-10]。盡管宏基因組方法顯現(xiàn)出了諸多檢測(cè)優(yōu)勢(shì),但對(duì)于肺部標(biāo)本也存在其不足之處。首先,氣道為開放性通道,因此肺泡灌洗液標(biāo)本非無(wú)菌體液標(biāo)本,標(biāo)本內(nèi)往往存在許多定植菌,而很多時(shí)候,尤其是免疫力低下人群,定值菌可能成為致病菌,因此檢測(cè)中往往存在許多其他的背景菌,需要臨床醫(yī)生結(jié)合臨床進(jìn)行綜合判斷;第二,對(duì)于真菌尤其是隱球菌,宏基因測(cè)序的陽(yáng)性率較低,如我們送檢的1例患者隱球菌肺病患者血隱球菌抗原陽(yáng)性,抗隱球菌治療有效,但NGS檢測(cè)結(jié)果陰性,考慮與隱球菌本身存在的肥厚莢膜有關(guān),樣品分離時(shí),如果破壁不充分,也會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果;其次,當(dāng)前的宏基因測(cè)序方法雖能快速有效地檢測(cè)出病原菌,但無(wú)法提供病原菌的耐藥信息。