【文献速递】mNGS在LRTI患者感染诊断以及宿主免疫应答分析中的临床应用

发布时间：

2021-09-15

mNGS对LRTI病原体的检测范围更广，有助于患者的靶向治疗。 mNGS对真菌和病毒检测有更高的灵敏度。 mNGS的应用有利于下呼吸道感染的抗菌管理，如未发现细菌病原体时停用抗生素，可以减少抗菌药物的使用。通过转录组分析表明不同类型病原微生物所触发的宿主免疫反应有望用于LRTI诊断。

题目：mNGS在LRTI患者感染诊断以及宿主免疫应答分析中的临床应用

发表期刊：Clinical Infectious Diseases

IF：8.313

文章亮点：不同感染情况下的宿主免疫反应有望用于LRTI的诊断

作者团队：北京大学人民医院检验科王辉教授团队

研究背景

下呼吸道感染（LRTI）包括社区获得性肺炎(CAP)、医院获得性肺炎(HAP)和呼吸机相关肺炎(VAP)。2012年，中国肺炎患者的平均死亡率为17.46/10万。中国13家大型医院的临床调查显示，呼吸病房和呼吸ICU的HAP平均发病率为1.4%，普通病房为0.9%。HAP病死率为22.3%，VAP病死率为34.5%。

由于传统微生物检测方法的局限性、口咽部位正常菌群的复杂性，只能检测出有少部分LRTI的病原体。mNGS可同时检测样本中的细菌、真菌、病毒、非典型病原体、寄生虫和新发病原体，弥补了传统微生物检测方法的局限性，已越来越广泛的被应用于临床。

研究对象

2019年北京大学人民医院就诊的162例疑似LRTI患者，参照CAP和HAP的诊断标准，全部微生物检测结果和临床表现进行LRTI诊断。最终研究对象为93例LRTI患者和69例non-LRTI患者。患者信息如下：

研究方法

研究目的

评估BALF mNGS在LRTI感染诊断中的有效性。对LRTI和non-LRTI组、细菌和病毒感染组、结核病和非结核感染组进行宿主转录组分析，寻找LRTI、病毒性LRTI、结核性LRTI诊断的候选指标。

研究结果

1、患者特征

LRTI患者和non-LRTI患者临床特征略有不同。如下表所示，LRTI组患者的合并症发生率、血液病的发生率、抗生素使用率和白细胞计数、CRP、PCT明显高于非LRTI组。淋巴细胞百分率在两组间也有显著性差异。LRTI组的住院时间较长。而non-LRTI组恶性肿瘤发生率，尤其是肺癌的发生率明显高于LRTI组

2、BALF mNGS的诊断性能

在93例LRTI患者BALF样本中，培养、传统微生物学检测、mNGS的阳性率分别为20%、35%、65%。mNGS可在更多病例中检出致病微生物

LRTI患者的微生物DNA丰度高于非LRTI患者。

确定病原体和可能病原体的微生物DNA丰度高于可能病原体和不可能病原体的微生物DNA丰度

在162份BALF样本中，以复合参考标准作为“金标准”，mNGS检测灵敏度为66.7%，特异性为75.4%，阳性预测值为78.5%，阴性预测值为62.7%。（如下表）

162份BALF样本，培养出病原菌25株，以细菌为主(92%)，仅有2份标本检出烟曲霉(8%)。mNGS共检出240种病原菌，其中细菌占81%。与传统检测方法相比，mNGS可检测到更多的病毒(13%)和真菌(6%)。

mNGS检测到的病原菌谱宽于培养法。

mNGS RNA病毒检测：59例病例中有4例检测到RNA病毒，3例被诊断为CAP，1例被诊断为HAP。

3、基于宿主免疫反应预测下呼吸道感染

比较LRTI与non-LRTI组，获得了42个差异表达基因，与LRTI有关的包括TRAV32、MIR4270、MHC-II、HLA-DRB1、PSME2、GAPDH。

比较细菌性LRTI 与病毒性LRTI 组，获得246个差异表达基因，GO聚类分析表明大部分差异表达基因与病毒转录、INF-γ应答、白细胞迁移、吞噬作用、抗原处理和呈递有关。

比较肺结核与非肺结核组，获得了24个差异基因，其中与LRTI有关的有PRF1和TRBV9基因。

与LRTI、病毒性LRTI以及结核性LRTI有关的差异表达基因分别与感染免疫应答、病毒转录及INF-γ通路应答、PFR1和TRBV9相关联。

研究结论

1、mNGS对LRTI病原体的检测范围更广，有助于患者的靶向治疗。

2、mNGS对真菌和病毒检测有更高的灵敏度。

3、mNGS的应用有利于下呼吸道感染的抗菌管理，如未发现细菌病原体时停用抗生素，可以减少抗菌药物的使用。

4、通过转录组分析表明不同类型病原微生物所触发的宿主免疫反应有望用于LRTI诊断。

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