更快速、更精準——病原體檢測技術展望

2021-01-22 騰訊網

感染是導致人類發病和死亡的主要原因之一,20世紀早期,抗菌藥物的發現改變了現代醫學,讓人類有了對抗感染的「武器」,也使得外科手術、器官移植和治療癌症成為可能。然而,引起感染性疾病的病原體種類非常多,包括病毒、細菌、真菌和其他微生物,如何合理地應用抗菌藥物來保持良好的微生態環境,是一個非常複雜的判斷過程,因此,快速、準確的病原體檢測在感染性疾病的診治上具有重要的臨床意義。

今天我們特邀中國醫學科學院北京協和醫院檢驗科主任、國家衛健委抗菌藥物臨床應用與耐藥評價專家委員會辦公室主任徐英春教授和呼吸疾病國家重點實驗室PI、全國細菌耐藥監測網南方區負責人卓超教授,聊聊細菌檢測方法的最新進展與趨勢。

問:在病原體檢測技術方面,中國的發展現狀怎麼樣?和國外有差距嗎?

徐英春教授:近十年,尤其在《遏制細菌耐藥國家行動計劃》等政策中強調微生物檢驗建設之後,中國在檢測技術、實驗室建設和人員水平方面都有顯著提升。尤其耐藥菌的檢測,傳統的方式只做藥敏檢測,現在開始往縱深發展,檢測也更加準確。另外,隨著分子技術的發展,開始逐步了解病原體的分子耐藥機制、毒力、生物學特點,有助於更精準地指導臨床診治。

就檢測技術而言,現在中國和國外在有些方面上是可以比肩的,如二代測序,在中國的應用就領先於歐美;比如新冠病毒,中國很早就能發現,也說明我們的分子檢測技術確實在國際上是領先的。但是就整體發展階段而言,與歐美國家還是有些差距,尤其需要提升對這些技術產生的結果的認知和臨床應用。

問:目前在細菌檢測和藥敏上主要有哪些技術?新技術和傳統技術會有什麼不同?

卓超教授:目前主要有4種技術,各有優缺點。

第一種方式,是最傳統、最經典的細菌培養和塗片,這是判斷是否感染病原體的金標準。但花費時間較長、結果準確率有待提高,有時候無法滿足臨床經驗性治療,尤其是危重症治療上的需求。

第二種是抗原抗體檢測,相比傳統方法,它使檢測速度有了很大提升,但存在交叉反應,臨床判斷需要綜合分析;

第三種是通過其他代謝物或蛋白的方式,最經典的是質譜分析,可以提高微生物檢驗的效率和廣度,比較快速地把結果匯報給臨床,是近年發展較好的方式。不過目前應用的還不夠廣泛,尤其在基層醫院使用較少。

第四種是分子生物學方法檢測,一類是基於PCR(polymerase chain reaction,聚合酶鏈反應)技術去檢測一些靶向的特異性片段,新冠核酸檢測就是 PCR的有效應用。第二類是通過非靶向性的技術,如宏基因組測序(metagenomics next generation sequencing, mNGS)。無論是PCR還是宏基因組,都有敏感性偏高的可能,有時候會把一些環境中的菌或背景裡面的東西帶入檢測,造成所謂的假陽性或者假陰性,給臨床判斷帶來一些困惑。

新技術、新方法開始日趨成熟,逐步解決一些傳統方法解決不了的問題,也給病原體檢測帶來革命性的變化。但並不是說新就是就能完全代替傳統方法。比如病毒,依靠傳統方法培養出來,對試劑盒和疫苗的開發使非常重要的。所以說,總體發展是檢測技術會越來越豐富,而且不同方法之間可以相互補充。

問:對於檢測技術的發展,您覺得未來會有怎麼樣的一個趨勢?

徐英春教授:當前檢測技術發展十分迅速,尤其是分子生物學技術的廣泛應用,未來會給病原學檢測帶來技術上和理念上的全面革新。

第一,現在的微生物檢測,最大的問題是不能人工智慧自動化,大部分還屬於手工操作偏多。未來微生物的全自動智能化發展將越來越快,實現自動化智能化遠程非現場操作及報告分析,是有可能實現的。

第二個是藥敏相關檢測。傳統的藥敏檢測最大的問題就是慢,而且檢測大多局限於藥敏本身。隨著分子生物學方法的引入,未來在藥敏方面可能有飛躍性突破。比如提升多種耐藥基因和多種耐藥機制的檢測能力,可能會成為多中機制組合式的一個檢測方式;而新型藥敏的方法的問世、可能在30分鐘之內獲得藥敏結果,將會提供更快的藥敏報告,讓患者更早獲益。

第三,新發病原體的檢測能力在大幅度提升,這實際上跟新型的診斷技術有關。比如二代測序技術日趨的規範,在建標準及資料庫。所以未來,新發病原體檢測完全有可能更加便捷,走向常規化。

問:對於病原體檢測的發展,您覺得有哪些值得關注和重視的地方呢?

卓超教授:隨著交叉學科的發展,學科間技術融合和診治交流值得關注,有報導國外比較新的用磁共振的技術來檢測病原體,可能一個菌落數都可以檢測出來,兩個小時就能完成,這樣又快又準是我們非常期待的。而且,應用AMS(抗菌藥物科學化管理)及感染MDT(多學科診療)形式,利用感染臨床、微生物技術、藥學三大技術支撐,實現臨床治療和感染預防的最佳效果,達到抗菌藥物管理目標,讓更多患者獲益。另外,需要重視的是,在新技術得到快速發展的同時,也要加強對檢驗人員的培養,保證病原體檢測得到整體的提升。

新冠疫情暴發期間,檢測成為了抗擊疫情的第一道關口,而中國以快速、高效的「全民核酸檢測」,彰顯出了「中國速度」。相信隨著醫學的進步,政策的落地與制度的健全,臨床醫生、檢驗人員、乃至全社會的攜手努力,檢驗技術將不斷革新、規範,臨床微生物檢驗整體能力和水平將不斷提升,耐藥形勢有助於得到逐步緩解,每一個患者都能夠得到更及時、更精準的治療。

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