mNGS在血液恶性肿瘤患者疑似血流感染诊断中应用价值
时间：2023-02-20 14:20:07 来源：千叶帆 本文已影响人
宋晓露 陈一瑞 彭也 杨浩 蓝建平*
血流感染（blood stream infection，BSI）是败血症和菌血症的总称，病原微生物通过患者病灶部位侵入血流，释放毒素和代谢产物，诱导细胞因子释放，从而引起全身感染、中毒和全身炎症反应，严重的患者可引起感染性休克、弥散性血管内凝血、全身多器官功能障碍综合征等[1］。而临床上疑似血流感染致病菌诊断的金标准是血培养，但该方法在实际临床应用中有细菌培养周期长、培养菌无法定量、假阴性率高[2］等诸多缺点。宏基因组二代测序（mNGS）是一种快速、高效、无偏倚获得核酸序列信息的技术，自2014年首次报道用mNGS诊断1例中枢神经系统钩端螺旋体感染患者以来[3］，该技术迅速应用于新发或罕见病原体诊断、感染性疾病暴发监测和预防、病原体耐药基因突变等方面[4-5］，对混合侵入性感染性样本中多种病原菌的检测鉴定有较好的应用[6］。但目前mNGS仍缺乏公认的判读标准以及与传统检测方法对比验证，因而该方法在临床诊断应用中仍存在不少争议。本文比较mNGS技术与血培养在血液恶性肿瘤患者疑似合并血流感染治疗过程中的优效性。
1.1 临床资料 选取2020年1月至2021年7月本院血液恶性肿瘤疑似血流感染患者103例，纳入标准：①临床怀疑血流感染的患者，体温≥38.0℃；
②伴有以下其中一条：CRP≥20 mg/L或PCT≥0.5 ng/mL或血流动力学不稳定，③未发现明确感染病灶。排除住院期间已确诊为BSI。最终纳入74例患者，男40例，女34例；
年龄9～69（41.45±14.89）岁。降钙素原（PCT）（2.38±7.23）ng/mL，C-反应蛋白（CRP）（95.46±69.40）mg/L。造血干细胞移植患者61例，其中亲缘半相合51例，亲缘全相合7例，自体移植3例，化疗患者13例。本项目经浙江省人民医院伦理委员会批准。
1.2 方法 （1）标本采集：选用无菌一次性针管分2次抽取患者静脉血共29 mL，双瓶双侧，5 mL/瓶，20 mL用于血培养，5 mL用于mNGS检测，2 mL用于CRP检测，2 mL用于PCT检测。①血培养：应用BD BACTECTMFX全自动细菌培养仪，BD生物公司采购配套的需氧微生物培养瓶及厌氧微生物培养瓶，常规培养5～7 d，如培养阴性，根据临床实际情况再采集新鲜血液重新培养。②CRP检测和PCT检测：应用Roche全自动化生化分析仪P 800检测hs-CRP。应用Roche全自动电化学发光级专用试剂进行PCT定量检测，PCT＞0.5μg/L为阳性。③宏基因检测：采用PDC-seqTM-DNA方法建库，采用illumina测序平台进行高通量测序，结合权威的微生物数据库，进行生物信息分析，对微生物进行鉴定。
1.3 观察指标 比较两种方法学检出时间、病原菌检出率；
分析患者CRP、PCT检测数据以及临床指导用药后患者恢复程度。
1.4 统计学方法 采用IBM SPSS 26.0统计软件。
2.1 血培养和mNGS同步检测病原菌分布mNGS检测报告周期2.5 d，血培养检测报告周期5 d。mNGS检出44种病原菌，其中细菌25种，真菌10种，病毒9种。血培养检出5种病原菌，其中细菌4种，真菌1种。见图1。
图1 同批样本分别用mNGS和血培养检测病原菌分布
2.2 单一病原体检测 见表1。
表1 单一病原体检测（n）
2.3 复合病原菌检测 见表2。
表2 复合病原菌检测（n）
2.4 mNGS阴性且血培养阴性结果分析 见表3。
表3 血培养和mNGS整体检出情况比较（n）
2.5 mNGS阴性且血培养阳性结果分析 8例血培养阳性患者中，mNGS结果阴性患者2例，二者结果不一致占25%，血培养结果分别是大肠埃希菌和肺炎克雷伯杆菌。
2.6 mNGS阳性且血培养阴性结果分析 mNGS阳性且血培养阴性52例（78.79%），部分患者mNGS检测结果与临床症状匹配并获得更适当的抗感染治疗方案并从中获益31例（57.69%）2.6 mNGS阳性且血培养阳性结果分析mNGS阳性同时血培养阳性8例，两种检测结果匹配一致占75%，6例结果一致患者中，给药好转占66.67%，给药效果不佳比33.33%。
本资料结果显示，mNGS对于细菌、病毒、真菌、复合感染检测具有良好的检出率，得益于mNGS诊断病原体的非培养依赖性及无偏倚性。然而mNGS在某些肺炎克雷伯杆菌、铜绿假单胞菌感染方面还存在一些缺陷，与部分临床结果存在差异，这归结于肺炎克雷伯杆菌等破壁困难，影响核酸提取，从而导致假阴性偏高。另外血培养阴性患者，mNGS检测病原菌阳性患者更多，表明mNGS检测病原菌能力较强，可以作为传统检测方式的有效补充，进一步提高病原体诊断率。
mNGS检测报告周期2.5 d短于血培养检测报告周期5 d，其快速结果反馈有助于临床医师诊疗策略的决断。尤其在混合感染以及包含链球菌、厌氧菌在内的培养困难病原菌诊断方面有明显的应用优势。但目前mNGS在临床应用中也存在一定的局限性，如背景核酸的干扰、易受到污染菌和正常定植菌的影响、微生物数据库不完善、病原微生物耐药数据库不完善、RNA病原体及部分真菌检出率低、无法确定检出的病原菌是否死亡、缺乏有效性验证以及统一标准等，这些因素使结果受到一定干扰，因此需将mNGS检测数据和临床更好的结合，从而能更准确鉴定致病菌及耐药性。同时较高的检测价格和技术门槛也是限制mNGS技术广泛开展的重要因素。无论是血培养还是mNGS检测病原菌，均可能存在假阳性或者假阴性结果，因此还要结合临床患者具体情况多维度综合分析获得更精准的结果。
综上所述，mNGS可以更加快速、高效的检测血液恶性肿瘤术前或术后病原菌感染类别，辅助临床诊疗，不仅可以减少抗菌药物滥用，将经验性治疗转为目标性治疗，同时能快速甄别感染源提高患者治疗效果及降低费用，产生良好的社会经济效益。
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