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mNGS在重症感染早期抗感染目标性治疗中的一些思考|大咖观点

2023-05-05作者：论坛报木易资讯

非原创

【摘要】

早期有效、准确的抗生素治疗是降低重症感染患者病死率的关键，准确鉴别病原微生物是恰当的抗生素治疗最重要的前提条件。宏基因组学二代测序技术（mNGS）是一种新型的病原学诊断技术，其具有检测速度快、准确率高、覆盖广泛等特点，近年来已被用于某些特殊病原微生物感染的诊断中。然而，该技术在重症感染早期抗感染目标性治疗中仍存在诸多问题亟待解决。本文总结mNGS在重症领域使用过程中依然面临的几个需要思考的问题。

宏基因组学二代测序（metagenomics next generation sequencing，mNGS）技术是一种新型的病原学诊断技术，2014年Charles Chiu在《新英格兰医学杂志》首次报道了应用mNGS技术诊断免疫缺陷患者的钩端螺旋体感染，开启了临床探索mNGS在病原微生物检测中应用的道路，特别是在新冠病毒的发现和检测中，mNGS发挥了决定性作用。尽管mNGS具有检测速度快、准确率高、覆盖广泛等特点，但其在重症领域中的使用，依然面临几个需要思考的问题。

首先，当我们讨论Sepsis、感染性休克时，尤其是重症感染，临床医师希望能够进行早期有效、准确的抗菌药物治疗，特别是脓毒症诊断后1 h内。但目前Sepsis诊断后1 h或3 h内的抗生素方案更多是依赖临床经验决定的。然而，真正得到病原微生物及药敏结果通常需要48~72 h甚至更久，即使目前的mNGS技术至少也需要24 h，也无法满足临床需求。快速、准确地识别病原微生物是感染性休克早期精准抗感染治疗的最关键环节，也是mNGS技术革新必须重点攻关的要点。

其次，mNGS的确在病原微生物检测中显示出了它的优势，但其主要临床价值仍在新发传染病、罕见病和特殊部位病原微生物的诊断上，若mNGS仅定位于上述病原微生物的检测，是远远不够的，这是mNGS技术需要解决的第二大重要问题。如果mNGS能够解决重症患者尤其是Sepsis感染中常见病原微生物、多重耐药病原微生物或者高毒力病原微生物的诊断问题，这将是一项重大的临床突破。事实上，利用mNGS已能检测到部分耐药基因和毒力基因，但并不能确定检出的耐药基因/毒力基因与致病菌的相关性，而探针捕获测序为mNGS检测常规病原微生物、判断病原微生物耐药性及毒力提供了新思路。

第三，当mNGS检测出微生物时，临床如何区分感染与非感染。当前mNGS通常侧重于微生物组学分析，mNGS结果仅代表样本中存在的病原微生物，必须结合临床才能判断感染与否。微生物组学联合宿主信息能否为临床判断带来帮助呢？宿主信息可以反映机体对病原微生物免疫应答反应。可见，通过整合微生物组和宿主基因表达数据可能为临床判断是否存在感染带来新方法。实际上，当前的mNGS检测过程中往往会进行去宿主核酸的处理，对这些宿主核酸进行深度分析是mNGS技术下一步发展的热点和难点。

最后，即使是检测无背景微生物样本，mNGS报告也往往涉及多种病原微生物。如何区分致病微生物、定植微生物及污染，是我们在临床上容易纠结的问题。高相对丰度仅能代表在同一样本中某个微生物的相对量较高，并不能指向感染是由该病原微生物引起。而利用mNGS检测微生物表达产物的RNA-seq则可以将致病与定植、活菌与死菌区别出来，另外对不同类型的病原体机体产生的宿主反应也不同，那么微生物组学联合微生物转录组学及宿主信息的组合策略，不仅有区分定植与致病微生物的潜力，并存在快速明确感染类型，甚至判断病原体种属的可能。此外，虽然去背景微生物是当前mNGS检测的重要步骤，然而当发生感染时，感染部位的背景微生物多样性及相对丰度的变化是否有助于区分致病与定植微生物，这也是十分值得探讨的话题。

在今天的重症感染诊疗中，传统的病原学诊断技术既无法进行快速的病原微生物检测，也无法明确感染是否由检测出的微生物所致。而mNGS能否突破这一瓶颈，在快速检测病原微生物的同时告诉我们引起感染的致病微生物、病原微生物的毒力及对抗生素的耐药性，甚至提示机体的免疫反应呢？如果这些问题能得到有效解决，那么mNGS可能会成为未来脓毒症治疗领域的一个里程碑，临床微生物感染诊断将进入一个新时代——以基因测序为手段，病原微生物组及转录组学联合宿主反应信息诊断的病原微生物感染的新时代。

作者：杨翔，邱海波

来源：重症肺言

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