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【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

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  • 发布时间:2021-08-09 17:27
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【概要描述】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。

【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

【概要描述】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。

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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LRTInon-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、mNGSLRTI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。

 

关于金匙医学

 

金匙医学成立于2017年,坐落于北京昌平中关村生命科学园,公司不断深耕分子诊断技术在感染领域的应用。金匙医学与中日友好医院、北京大学人民医院、四川大学华西医院、中国医学科学院血液学研究所血液病医院、陆道培医疗集团等顶级院所建立了深入合作关系,服务临床千余家,面向呼吸、血液、检验、重症、感染等科室,提供病原微生物宏基因组诊断产品及检测服务的整体解决方案。 

 

金匙医学北京和天津公司是国家高新技术企业,已获得国家级科技型中小企业、天津市雏鹰企业、天津市战略性新兴产业领军企业等荣誉称号;获评2020年中关村“病毒检测技术TOP10”;连续两年蝉联清科集团评选的Venture 50最具投资价值企业,动脉网评选的未来医疗100强。 

 

金匙医学是业内发布了基于二代测序和三代测序病原微生物高通量检测产品的企业,也是行业内实现进口和国产测序平台双双高分通过国家临检中心mNGS室间质评的企业。金匙医学是一家拥有直接针对临床样本进行宏基因组分子耐药表型预测产品的企业,金识原血流感染检测产品是同类产品中通过中国食品药品检定研究院注册检并进入临床试验的产品。 

 

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金匙医学多位合伙人来自顶级外资药企、硅谷著名临床诊断公司以及国内成功基因检测类公司的管理层,多数从业时间都在二十年以上。公司现有员工近400人,企业90%以上人员为生命科学和临床医学背景,普遍在基因测序、医药、诊断企业,医疗机构和微生物研究机构工作多年。企业20%以上人员拥有博士学历,50%以上人员拥有硕士学历。 

 

金匙医学已获得数个I类,II类注册证,2项已授权发明专利,二十余项计算机软著,并与多家顶级临床院所深入合作,发表20余篇高分SCI文章,其中共一和共通讯作者文章5篇。2020年7月,金匙医学研发的“病原微生物测序数据分析软件”成功获得医疗器械注册证。

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