導(dǎo)    讀

2024年1月，迪飛醫(yī)學(xué)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(jié)合醫(yī)院的呼吸科團(tuán)隊(duì)，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(jì)205份臨床樣本，同時(shí)進(jìn)行宏基因組測(cè)序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）與傳統(tǒng)病原學(xué)檢測(cè)（Conventional microbiology tests，CMTs），根據(jù)mNGS結(jié)果指導(dǎo)CMTs陰性患者調(diào)整治療方案，評(píng)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(dǎo)治療決策中的應(yīng)用潛力，以證明mNGS在實(shí)際臨床場(chǎng)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(gè)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(xì)菌、真菌和病毒，其潛在流行病學(xué)涵蓋了肺炎、流感、支氣管炎和細(xì)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(yàn)性治療，這可能導(dǎo)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(fù)雜性，對(duì)于下呼吸道感染患者的早期診斷和治療的及時(shí)調(diào)整至關(guān)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(jì)205例臨床樣本同時(shí)進(jìn)行mNGS和CMTs檢測(cè)，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(cè)包括培養(yǎng)、G試驗(yàn)、GM試驗(yàn)以及抗酸染色等方法。對(duì)于患者治療效果的評(píng)估，臨床醫(yī)生依據(jù)《中國(guó)成人社區(qū)獲得性肺炎診療指南》的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)患者的臨床反應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(jìn)。

圖1 研究流程圖

研究結(jié)果

mNGS廣泛識(shí)別下呼吸道感染病原體

205例樣本均采用mNGS結(jié)果分析，并與CMTs結(jié)果進(jìn)行比較，以評(píng)價(jià)mNGS在LRTIs中的病原檢測(cè)效果。在所有樣本中， mNGS的陽(yáng)性檢出率顯著高于CMTs（93.9% vs 36.1%，P<0.001）。與CMTs結(jié)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(duì)肺泡灌洗液的敏感性為95.4%，對(duì)血液的敏感性為100%，對(duì)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(zhǔn)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(shí)，結(jié)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(guò)mNGS鑒定出的病原體被認(rèn)為是不太可能的。此外，33.2%的樣本通過(guò)mNGS被診斷為單一物種感染，而CMTs僅在2.4%的樣本中檢測(cè)出單一物種（圖2D）。

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

圖2 mNGS對(duì)LRTIs感染病原體的診斷性能

mNGS指導(dǎo)CMTs陰性患者進(jìn)行用藥調(diào)整及其對(duì)患者預(yù)后的影響

對(duì)CMTs陰性且mNGS陽(yáng)性的114例患者治療策略進(jìn)行追蹤，我們發(fā)現(xiàn)其中92例（80.7%）患者根據(jù)mNGS結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)治療，其余22例患者則采用了與mNGS結(jié)果無(wú)關(guān)的經(jīng)驗(yàn)性抗生素治療（圖3）。

在基于mNGS結(jié)果調(diào)整治療策略的患者中，33.7%（31/92）患者接受升級(jí)治療，31.5%（29/92）患者接受降級(jí)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(jié)果指導(dǎo)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(yù)期治療效果，體現(xiàn)為臨床癥狀惡化或疾病進(jìn)展。

圖3 CMTs陰性且mNGS陽(yáng)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(dǎo)治療的臨床結(jié)果

在對(duì)癌癥患者進(jìn)行亞組分析中，研究結(jié)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(duì)豐度顯著高于癌癥患者。相比之下，癌癥患者中檢測(cè)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(cè)到。此外，癌癥患者中檢測(cè)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(xì)胞病毒等（圖4C）。

在39例癌癥患者中，有31例患者的CMTs和mNGS結(jié)果不一致。其中27例患者遵循mNGS檢測(cè)結(jié)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(jí)治療，9.7%患者接受了降級(jí)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(jié)果證實(shí)mNGS在優(yōu)化個(gè)性化用藥方面的潛力，特別是在CMTs結(jié)果不確定或CMTs與mNGS結(jié)果不一致的情況時(shí)。

 圖4 癌癥患者微生物鑒定及mNGS指導(dǎo)用藥調(diào)整

結(jié)    論

mNGS技術(shù)在檢測(cè)下呼吸道感染中的病原微生物方面具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。它具有不依賴于預(yù)判、周轉(zhuǎn)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，且其檢測(cè)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(bǔ)充工具，為臨床醫(yī)生提供更準(zhǔn)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(xiàn)：

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