疑难感染病原体，想不到也料不到？mNGS帮您轻松搞定！

小小牧童

疑难感染病原体，想不到也料不到？

——mNGS帮您轻松搞定！

编写：黄英男
审核：胡必杰


今天是“世界提高抗生素认识周（World Antibiotic Awareness Week，WAAW）”活动的第五天，主题是增加对新药、诊断工具、疫苗和其他干预措施的资金投入。新的分子诊断工具-宏基因组学二代测序技术（mNGS）就是一种典型的新型病原学诊断技术，并且在临床感染病诊断和合理使用抗生素方面越来越表现出其重要的意义。


近些年来，层出不穷的新发传染病或传统传染病的死灰复燃，严重威胁着人类健康。古老的疟疾、寄生虫等疾病仍然持续存在；SARS冠状病毒、中东呼吸综合征MERS病毒、埃博拉病毒和寨卡病毒等传染性疾病的暴发，不断考验人类应对重大传染病威胁的能力；而血流感染、中枢神经系统感染、呼吸系统感染（尤其是小儿肺炎）的高发病率和居高不下的死亡数越来越触目惊心。






在面对这些疾病时，临床医生时常会陷入新发病原体“想不到”，疑难感染病原体“没料到”，或是由于检测技术受限、想到却没检测出来的困境。无效的经验性用药不但不能解决问题，反而会加重微生物耐药性的发展。目前，即使穷尽所有的技术方法，仍有至少约20%-60%的社区获得性肺炎患者、重症脓毒血症患者和脑炎/脑膜炎患者病因不能明确，进而导致治疗延迟、治疗无效、医疗负担加重甚至死亡率升高，现有的临床辅助诊断方式与临床的迫切需求之间存在着巨大的鸿沟。在如此严峻的形势之下，多种技术手段明确病原体及耐药情况显得尤为重要。

2014年，Charles Chiu等在《新英格兰医学期刊》发表一篇mNGS用于诊断联合免疫缺陷患者钩体病的案例，正式开启了mNGS临床应用的大门。

该技术通过基因测序和生物信息分析软件全面鉴定细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原体，为疑难危重感染提供快速精准病原学诊断依据的同时，也指导抗生素的合理应用，避免了常常花费巨大、却反而促进微生物耐药的、不恰当的经验性治疗。

随着测序技术的飞速发展以及成本的快速下降， mNGS应用越来越广泛，也惠及了越来越多的患者。

▲今年10月3-7日在美国旧金山召开的国际感染病年会（IDWeek）上，美国顶级医院介绍mNGS在感染病病原学诊断中的应用。

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加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的Steve Miller博士介绍了宏基因无偏检测感染性病原体

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约翰霍普金斯大学医学院的Trish Simner教授介绍二代测序检测抗生素耐药性。

目前临床上通用的微生物检测技术有血清学检测，特殊染色镜检，培养和质谱技术等。相比于这些技术，mNGS具有检测病原体广泛、不受疾病发展阶段及抗感染治疗的影响、对于各种培养难度的病原体“一视同仁”的优势；而相比于PCR，多重PCR，通用PCR，靶向NGS等多用于科研方向的微生物检测技术，mNGS更是有高精准、高效率、广覆盖的卓越之处。







2017年7月，华山医院感染科张文宏教授的团队，应用mNGS技术诊断了一例非洲务工期间、昆虫叮咬后反复发热头痛的回国务工人员，经mNGS检测确诊为锥虫病。在WHO与中国CDC的通力合作下，经过入院72小时内的生命接力，病人得到抗锥虫特效药物硝呋噻氧和埃夫洛尼辛的治疗，用药10天后得以痊愈出院。该病例发表在感染病学SCI杂志《Emerging Infectious Diseases》上。

中山医院感染病科自从2017年初开始，将mNGS技术引进并快速推广于临床，目前呼吸道标本检测病例和应用经验处于国内领先水平。2018年9月和华大基因公司合作，将mNGS技术落地于中山医院精准医学中心，实现测序本地化，送检更方便，报告更快捷；将快速而精准的检测技术放在“家门口”，为越来越多疑难复杂疾病的患者提供明确的病原学证据。

截至目前，中山医院感染病科已累计送检约2,000例标本，帮助众多的、被疑难复杂疾病困扰的患者找到了“罪魁祸首”，除了普通细菌以外，还检测到诺卡菌、放线菌、结核和非结核分枝杆菌、东方体、隐球菌、巴尔通体、耶氏肺孢子菌、隐孢子虫、疟原虫，以及各种厌氧菌、单疱病毒、EBV和CMV等等，在mNGS技术的应用及结果解读方面积累了丰富的经验。

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图为中年男性患者，颅内及肺部占位，辗转至我院，于中山医院感染病科经mNGS检测确诊为肺和颅内结核病。

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图为老年男性患者，肺脓肿和胸腹壁巨大脓肿，传统培养难以明确。于中山医院感染病科经mNGS检测确诊为斯莱克菌和微单胞菌等厌氧菌混合感染

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图为老年男性患者，反复发热、咳嗽咳痰伴痰血8年余，症状反复，治疗效果不佳。于中山医院感染病科经mNGS检测确诊为肺诺卡菌病。

将这些宝贵的、来源于临床第一线的数据总结整理，中山医院感染病科的一篇大数据系统性临床研究应运而生，并于11月13日在《Clinical Infectious diseases》（IF=9.117）发表。

共纳入511例患者，是迄今为止中国mNGS临床应用最大的入组病例研究。结果提示，与传统方法相比，mNGS具有更高的敏感性和特异性，在结核、真菌、病毒和厌氧菌诊断方面优势更明显，多维度详细地展示了mNGS应用的临床实践，针对该技术给予临床医生明确的使用指导意见。

Miao Q, et al. Microbiological Diagnostic Performance of Metagenomic Next-generation Sequencing When Applied to Clinical Practice. CID 2018;67(S2):S231–40

mNGS技术与精准诊疗的理念相契合，明确感染病原体进而促使抗生素的合理管控，在耐药时代尤为重要。当然，目前mNGS也面临着诸多挑战，如标本采集规范的建立，生物信息分析流程标准化设置，检测报告的专业性解读等。但所谓创新技术，就是在过去异想天开，在今天勉为其难，在未来习以为常。在未来的临床实践中，mNGS技术联合传统微生物检测技术，将会进一步助力感染快速诊断，指导临床精准的抗菌药物选择，为有效遏制细菌耐药做出贡献。

图文编辑：小小牧童

ynosmile

临床精准的抗菌药物选择，为有效遏制细菌耐药做出贡，谢谢分享！