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导读
年3月,同济大医院的范琳教授团队在《中华结核和呼吸杂志》上发表了关于宏基因组二代测序在结核病诊断的临床研究论文。该研究对纳入的例疑似结核病患者进行了回顾性分析,比较了mNGS与其他诊断方法(MTB抗酸染色涂片、培养、XpertMTB/RIF)对不同类型结核病的诊断价值。研究背景
结核病是由结核分枝杆菌(MTB)感染引起的传染病,以肺结核最为常见。WHO年《全球结核病报告》显示:年全球新发结核病患者近万,每年全球约有万人死于结核病;我国结核病的发病人数仅次于印度,位居全球第二位。预防结核病传播的最主要措施是尽早发现和治愈传染性的结核病患者,而快速诊断是结核病临床诊治的第一步。宏基因组二代测序技术(mNGS)可检测多种体液中的病原微生物,对感染性疾病的诊断有一定价值。目前国内外发表的结核病诊断相关的文献多以病例报道及小样本临床研究为主,mNGS对结核病的诊断价值尚缺乏评价。研究方法
回顾性纳入年1月1日至12月31医院收治、同步行体液mNGS检测及结核病诊断相关的检测包括抗酸染色涂片、MTB培养、利福平耐药实时荧光定量核酸扩增检测技术(XpertMTB/RIF,Xpert)的疑似结核病患者,且最后诊断明确且临床资料完整者。mNGS对MTB阳性结果的判断:MTB为胞内致病菌,丰度较低,污染可能性小,因此MTB检测阈值应设定得较低,当至少1个读数被映射到种或属水平时,MTB被认为是阳性的。以最终临床诊断为参考标准,计算mNGS在不同类型结核病中的敏感度,特异度,阳性预测值,阴性预测值。研究结果
1.mNGS检出情况
在临床诊断的例结核病中,mNGS检出MTB阳性99例,3例肺结核同时检出MTB和曲霉,38例肺结核同时检出MTB和细菌,mNGS共检出了27例其他结核病病原学检测均为阴性的病例(其中20例为肺外结核)。40例非结核的患者中涂片法、培养法、Xpert及mNGS均未检出MTB。mNGS检测结果28例为感染性疾病,其中20例为细菌感染,5例为真菌感染,3例为非MTB病。12例恶性肿瘤mNGS检测结果:7例灌洗液检出细菌,3例胸腔积液、1例心包积液和1例淋巴结穿刺均未检出病原菌。2.mNGS诊断结核病的效率及与其他诊断方法的比较
检测方法
MTB阳性
敏感度
特异度
mNGS
99
60%
%
涂片法
18
11%
%
Xpert
72
44%
%
培养法
38
23%
%
以临床诊断结果为参考标准,mNGS诊断结核病的总体敏感度为60%,特异度为%,阳性预测值为%,阴性预测值为38%。mNGS诊断结核病的敏感度显著高于涂片法(11%,18/)、Xpert(44%,72/)及培养法(23%,38/)。3.mNGS诊断不同类型结核病的效率比较
以临床诊断作为参考标准,mNGS诊断肺结核的敏感度为59%(59/),显著高于涂片法(15%,15/)和培养法(26%,26/),但与Xpert(52%,52/)无显著差异。mNGS诊断肺外结核病的敏感度为62%(40/65),显著高于涂片法(5%,3/65)、Xpert法(31%,20/65)及培养法(19%,12/65)。mNGS对肺外结核的诊断敏感度略高于肺结核。4.mNGS在肺结核与肺外结核中MTB检出率的分布情况
上图示在肺结核组的检出情况:继发性肺结核63%(38/60),结核性胸膜炎23%(7/30),纵隔淋巴结结核80%(4/5),支气管结核%(10/10)。肺结核中有3例MTB培养阳性而测序结果阴性的,提示呼吸道标本中的背景菌可干扰mNGS对MTB的检出。对于呼吸道标本,mNGS易出现寄生菌的污染导致检出大量背景菌,这样的报告既干扰了MTB的检出,又给报告的解读带来了困惑。上图示mNGS在肺外结核组的检出情况:结核性心包膜炎0/5,泌尿系统结核50%(5/10),结核性脑膜炎83%(25/30),淋巴结结核53%(8/15),骨关节结核40%(2/5)。结核性脑膜炎是肺外结核最严重的类型,脑脊液为无菌体液,MTB荷菌量低,不易获取细菌学依据,病原学确诊率低下。本研究结核性脑膜炎患者中mNGS的阳性率为83%(25/30),显著高于其他类型的肺外结核阳性率。肺外结核的早期确诊存在困难,源于肺外标本在未发生化脓性改变之前体液含菌量低,不易获取传统病原学的阳性结果,常进行反复的经验性抗感染治疗或行创伤较大的活检去获取标本。该研究结果显示:对不易获取病原学依据的肺外结核,mNGS诊断价值更高。5.mNGS结果对于临床治疗的影响
27例用其他常规方法检测阴性的病例,根据随访结果发现:87.5%(7/8)的mNGS真菌检出病例和78%(51/65)的mNGS细菌检出病例均进行了相应的抗生素调整和治疗,提示在感染性疾病特别是存在混合感染的病例中,mNGS可提供准确的病原菌诊断信息,减少了临床经验性广谱抗生素的使用,可以更好地指导治疗。总结
我国最新的结核病诊断标准将分子生物学阳性纳入病原学确诊范围。mNGS作为单一检测项目使用时,诊断结核病敏感度、特异度和阳性预测值显著高于涂片法及培养法,对肺外结核的诊断的敏感度高于Xpert法,对结核性脑膜炎具有极高的诊断价值。因此,对疑难危重病例及肺外结核,mNGS不失为一种高效的诊断方法。专家共识
1.《宏基因组学测序技术在重症感染中的临床应用专家共识(第一版)》
而对于胞内感染菌,如结核分枝杆菌和*团菌的阈值相对较低,通常有1/万即可考虑可信,随着序列数增加,其可信度逐渐增加,但达到30/万时,其增量不再有增加可信度的意义。
2.《中国宏基因组学第二代测序技术检测感染病原体的临床应用专家共识》
对于结核分枝杆菌、伤寒沙门菌、布鲁菌等胞内菌,以及具有细胞壁的真菌,二代测序的检测效能会相对降低,应对上述菌群设置特定的序列数阈值(A,Ⅲ)。
3.《高通量宏基因组测序技术检测病原微生物的临床应用规范化专家共识》
对于结核分枝杆菌、鼠疫耶尔森菌、布鲁菌等临床