導    讀

2024年1月，迪飛醫(yī)學牽頭，聯(lián)合南京鼓樓醫(yī)院、東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院和江蘇省中西醫(yī)結合醫(yī)院的呼吸科團隊，在期刊Infection（IF=7.5）上發(fā)表了一篇多中心研究型論文。文章納入201例疑似下呼吸道感染患者共計205份臨床樣本，同時進行宏基因組測序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）與傳統(tǒng)病原學檢測（Conventional microbiology tests，CMTs），根據(jù)mNGS結果指導CMTs陰性患者調(diào)整治療方案，評估其治療效果。研究旨在探討mNGS在疑似下呼吸道感染診斷和指導治療決策中的應用潛力，以證明mNGS在實際臨床場景中的可行性。

研究背景

下呼吸道感染（Lower respiratory tract infections，LRTIs）影響到氣管、支氣管和肺部組織，是各個年齡層、尤其是5歲以下兒童死亡的主要感染性原因之一。LRTIs可有多種病原體引起，包括細菌、真菌和病毒，其潛在流行病學涵蓋了肺炎、流感、支氣管炎和細支氣管炎等疾病。

在LRTIs初期，臨床醫(yī)生往往給予抗生素的經(jīng)驗性治療，這可能導致患者因頻繁使用廣譜抗生素而產(chǎn)生耐藥性。因此了解呼吸道微生物譜的復雜性，對于下呼吸道感染患者的早期診斷和治療的及時調(diào)整至關重要。

研究方法

研究最終納入201例疑似下呼吸道感染的患者，共計205例臨床樣本同時進行mNGS和CMTs檢測，具體包括180例肺泡灌洗液，10例外周血，6例胸腔積液，3例痰液，3例肺活檢組織，2例膿液和1例腦脊液。CMTs檢測包括培養(yǎng)、G試驗、GM試驗以及抗酸染色等方法。對于患者治療效果的評估，臨床醫(yī)生依據(jù)《中國成人社區(qū)獲得性肺炎診療指南》的標準，對患者的臨床反應進行評價，最終劃分為四類：有效治療、狀態(tài)穩(wěn)定、治療失敗和未能跟進。

圖1 研究流程圖

研究結果

mNGS廣泛識別下呼吸道感染病原體

205例樣本均采用mNGS結果分析，并與CMTs結果進行比較，以評價mNGS在LRTIs中的病原檢測效果。在所有樣本中， mNGS的陽性檢出率顯著高于CMTs（93.9% vs 36.1%，P<0.001）。與CMTs結果相比，mNGS在所有臨床樣本中表現(xiàn)出93.5%的敏感性（95% CI:85.5-97.9%），其中對肺泡灌洗液的敏感性為95.4%，對血液的敏感性為100%，對胸腔積液的敏感性為50%。在所有臨床樣本中，mNGS的整體特異性為9.4%（95% CI: 4.9-15.8%），準確性為41.0%（95% CI: 34.2-48.0%）（圖2B）。

在比較mNGS和CMTs鑒定病原體時，結果表明mNGS檢出明確病原體23例（12.2%），可能的病原體138例（73.4%）。大約14.4%的臨床樣本通過mNGS鑒定出的病原體被認為是不太可能的。此外，33.2%的樣本通過mNGS被診斷為單一物種感染，而CMTs僅在2.4%的樣本中檢測出單一物種（圖2D）。

比較CMTs和mNGS檢出物種數(shù)量的一致性時，結果顯示14.6%的樣本在兩個方法中均為單一物種，而同時檢出多個物種的樣本僅有2例（1.0%），陰性樣本有11例（5.4%）。

圖2 mNGS對LRTIs感染病原體的診斷性能

mNGS指導CMTs陰性患者進行用藥調(diào)整及其對患者預后的影響

對CMTs陰性且mNGS陽性的114例患者治療策略進行追蹤，我們發(fā)現(xiàn)其中92例（80.7%）患者根據(jù)mNGS結果進行指導治療，其余22例患者則采用了與mNGS結果無關的經(jīng)驗性抗生素治療（圖3）。

在基于mNGS結果調(diào)整治療策略的患者中，33.7%（31/92）患者接受升級治療，31.5%（29/92）患者接受降級治療，而34.8%（32/92）患者則維持原有水平的治療。值得一提的是，68.5%（63/92）的患者在mNGS結果指導下取得了有效的治療，25.0%（23/92）的患者在治療后病情穩(wěn)定。只有6例患者未能取得預期治療效果，體現(xiàn)為臨床癥狀惡化或疾病進展。

圖3 CMTs陰性且mNGS陽性患者(N = 114)采用的治療策略

癌癥患者LRTI的微生物分布以及mNGS指導治療的臨床結果

在對癌癥患者進行亞組分析中，研究結果顯示癌癥患者和非癌癥患者之間微生物組成和多樣性存在明顯差異。在非癌癥患者中，產(chǎn)黑色素普雷沃菌、嬰兒鏈球菌、空腸普雷沃菌、坦納擬普雷沃菌、微小微單胞菌的相對豐度顯著高于癌癥患者。相比之下，癌癥患者中檢測到的微生物種類有限，僅有假腸膜明串珠菌、偶發(fā)分枝菌酸桿形菌、格氏乳桿菌、大腸桿菌、黑曲霉和乳頭瘤病毒等微生物在癌癥人群中被檢測到。此外，癌癥患者中檢測到的特定真菌和病毒比例明顯更高，包括白色念珠菌、煙曲霉、耶氏肺孢子菌、EB病毒、人皰疹病毒和人巨細胞病毒等（圖4C）。

在39例癌癥患者中，有31例患者的CMTs和mNGS結果不一致。其中27例患者遵循mNGS檢測結果調(diào)整治療方式，另4例表現(xiàn)出與CMTs診斷一致的癥狀。在這些患者中，41.9%患者接受了升級治療，9.7%患者接受了降級治療，48.4%患者的抗生素治療水平?jīng)]有變化。值得注意的是，41.9%患者表現(xiàn)出有效的治療效果，35.5%患者病情保持穩(wěn)定（圖4D、4E）。這些結果證實mNGS在優(yōu)化個性化用藥方面的潛力，特別是在CMTs結果不確定或CMTs與mNGS結果不一致的情況時。

 圖4 癌癥患者微生物鑒定及mNGS指導用藥調(diào)整

結    論

mNGS技術在檢測下呼吸道感染中的病原微生物方面具有巨大的應用價值。它具有不依賴于預判、周轉時間短等優(yōu)勢，且其檢測敏感性受抗菌藥物的影響較低。這些特性使得mNGS能夠成為在疑似下呼吸道感染的臨床診斷和治療決策中的重要補充工具，為臨床醫(yī)生提供更準確的病原信息，從而有助于制定更加精確的治療策略。

參考文獻：

Lv T, Zhao Q, Liu J, Wang S, Wu W, Miao L, Zhan P, Chen X, Huang M, Ye M, Ou Q, Zhang Y. Utilizing metagenomic next-generation sequencing for pathogen detection and diagnosis in lower respiratory tract infections in real-world clinical practice. Infection. 2024 Feb 18. doi: 10.1007/s15010-024-02185-1. Epub ahead of print. PMID: 38368306.

編譯：雪冷  審核：Lily、佳  排版：琳