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【文獻速遞】mNGS同時檢測重癥肺炎患者支氣管肺泡灌洗液和血液樣本中病原體的臨床意義

  • 分類:行業資訊
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  • 發布時間:2020-12-21 18:05
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【概要描述】mNGS有助于識別大多數重癥肺炎患者的感染病原(85%,17/20),對臨床醫生的抗菌治療有潛在的指導作用,可用mNGS補充重癥肺炎患者的微生物學結果(傳統微生物陽性檢出率僅30%,6/20);

【文獻速遞】mNGS同時檢測重癥肺炎患者支氣管肺泡灌洗液和血液樣本中病原體的臨床意義

【概要描述】mNGS有助于識別大多數重癥肺炎患者的感染病原(85%,17/20),對臨床醫生的抗菌治療有潛在的指導作用,可用mNGS補充重癥肺炎患者的微生物學結果(傳統微生物陽性檢出率僅30%,6/20);

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  • 發布時間:2020-12-21 18:05
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  文獻基本信息

  英文題目:The clinical significance of simultaneous detection of pathogens from bronchoalveolar lavage fluid and blood samples by metagenomic next-generation sequencing in patients with severe pneumonia

  中文題目:mNGS同時檢測重癥肺炎患者支氣管肺泡灌洗液和血液樣本中病原體的臨床意義

  發表時間:2020年11月24日

  發表期刊:Journal of Medical Microbiology(IF=2.156)

  DOI:10.1099/jmm.0.0012

  1背景介紹

  嚴重肺部感染是全球所有患者發病和死亡的主要原因,隨著血流感染、多器官衰竭和休克等各種并發癥的出現,重癥肺炎的病情進展往往會加快。血流感染是重癥肺炎患者最常見的并發癥之一,快速識別血流感染并確定其病原體,有助于臨床對抗生素治療做出準確選擇。在臨床中,傳統的細菌培養往往不能發現重癥肺炎患者血液感染的病原菌。

  近年來,多項證據表明,宏基因組二代測序(mNGS)可識別多種潛在病因(病毒、細菌、真菌、寄生蟲等),因此該方法可能是一種有前景的感染性疾病診斷方法。

  mNGS尤其適用于免疫抑制患者或因罕見、新、非典型病因引起的嚴重復雜疾病患者的病原體檢測。

  2研究方法

  根據美國傳染病學會/美國胸科學會共識指南(IDSA/ATS)推薦的重癥肺炎診斷標準,納入20例重癥肺炎患者,對20例患者進行SOFA (Sequential Organ Failure Assessment)評分。同時采集20例重癥肺炎患者的BALF和血樣,進行mNGS和傳統微生物檢測。所有傳統微生物檢測患者均進行常規檢查,包括痰涂片及培養、BALF及血液培養、抗原檢測及PCR。

  3結果分析

  患者特征:20位重癥肺炎患者的臨床特點如下表所示:其中12例患有基礎疾病,9例患者治愈;5例使用ECMO支持。用mNGS法分析了2例重癥肺炎患者(P1和P9)的BALF和血樣中致病菌的動態變化。

  表一 患者的特征

  mNGS同時檢測BALF和血液樣本的性能及其與傳統微生物檢測的比較:

  ----mNGS陽性檢出率顯著高于傳統方法

  mNGS對17例BALF樣本檢出陽性(10例細菌感染,5例病毒感染,2例真菌感染)、對11例血液樣本檢出陽性;傳統方法僅檢出10例陽性(1例病理學、3例PCR、6例培養),如圖一所示。

  圖一 mNGS-BALF、mNGS-血液與傳統方法陽性檢出對比

  10例重癥肺炎患者mNGS同時檢出血標本和BALF中的病原菌,提示近50%的重癥肺炎患者有血流感染并發癥,且BALF中病原菌與mNGS檢出血標本的病原菌高度一致。此外,mNGS從患者血樣中檢測到的微生物reads數量明顯低于在BALF中檢測到的微生物reads數量,表明原感染部位微生物reads更為豐富。在P14中,化膿性鏈球菌僅在血培養中發現,但在血液樣本的mNGS檢測中未發現,說明mNGS有時不能檢測到傳統培養發現的病原體,不能代替傳統細菌培養。

  ----mNGS對病原體感染的動態監測

  對P1和P9兩位免疫抑制患者進行mNGS動態檢測。P1患者重癥肺炎早期,mNGS在BALF和血液中快速準確檢出腺病毒,調整治療藥物后患者BALF和血液樣本中腺病毒清除。在大多數情況下,mNGS檢測的血液樣本和BALF樣本具有良好的一致性。由于患者長期接受ECMO支持,mNGS發現血液樣本中存在混合微生物感染;血液和BALF樣本中的病原體種類發生了顯著的變化,表明血液和BALF樣本中的病原體在疾病進展和抗生素的使用中會產生差異。

  圖二 P1患者微生物檢測、抗菌藥物治療及疾病進展動態監測

  P9患者重癥肺炎早期,mNGS檢測到人腺病毒(ADV)、嗜麥芽窄食單胞菌、狡詐潘多拉菌合并感染情況。隨著病情的進展,mNGS檢測顯示BALF中的ADV下降,而嗜麥芽窄食單胞菌與狡詐潘多拉菌持續合并感染,加重了重癥肺炎。傳統細菌培養僅檢出嗜麥芽窄食單胞菌。由于疾病的不可控性,動態mNGS檢測結果顯示BALF中的微生物也可能導致血液感染,表明mNGS對血液樣本中病原體的檢測結果有時可以幫助預測BALF中的病原體。

  圖三 P9患者微生物檢測、抗菌藥物治療及疾病進展動態監測

  4討論與總結

  1、mNGS有助于識別大多數重癥肺炎患者的感染病原(85%,17/20),對臨床醫生的抗菌治療有潛在的指導作用,可用mNGS補充重癥肺炎患者的微生物學結果(傳統微生物陽性檢出率僅30%,6/20);

  2、在重癥肺炎患者中,常規的細菌檢測方法往往會遺漏血樣中檢測到的病原體(例如ADV\spn\PCP);

  3、mNGS檢測BALF和血液樣本中主要病原體種類的高度一致性表明:嚴重肺炎患者的病原體在很大程度上可由肺部向血液中傳播;

  4、強烈推薦在重癥肺炎早期患者中應用mNGS同時檢測BALF和血液樣本中的病原體。

 

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  “金匙Genskey”取“基因鑰匙”的含義,寓意企業以基因科技作為破解感染診斷難題的金鑰匙。金匙醫學的核心技術是感染病原高通量檢測技術,為廣大醫療工作者提供全面、準確、快速的病原微生物檢測產品及服務。金匙醫學研發中心坐落于北京中關村昌平生命科學園,是中關村高新企業,第三方醫學檢驗所分別位于北京、天津、上海、廣州,另在天津建有GMP車間,生產病原診斷醫療器械。

  金匙醫學已獲得數個I類,II類注冊證,2項已授權發明專利,二十余項計算機軟著。并與多家頂級臨床院所深入合作,發表4篇高分SCI文章。在新型冠狀病毒疫情期間,金匙醫學聯合四川大學華西醫院開展SARS-Cov-2變異分析研究,并在國際病毒學權威雜志Journal ofVirology發表合作研究論文。

  金匙醫學與中日友好醫院、北京大學人民醫院、首都醫科大學附屬北京同仁醫院、四川大學華西醫院、中國醫學科學院血液學研究所血液病醫院、河南省腫瘤醫院、陸道培醫療集團等頂級院所建立了深入合作關系,面向呼吸、血液、檢驗、重癥、感染等科室,提供病原微生物宏基因組診斷產品及檢測服務的整體解決方案。

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  金匙醫學已獲得國家級科技型中小企業、天津市雛鷹企業、天津市戰略性新興產業領軍企業等榮譽稱號;在CHC醫療咨詢聯合中信證券在線發布的“2019年度中國醫療大健康產業投融資榮譽榜”中榮獲“中國醫療健康產業最佳新銳獎”;在“2020年中關村國際前沿科技創新大賽”中榮登“病毒檢測技術專場TOP10榜單”,同時在2020年榮獲國家高新技術企業稱號。

 

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