感染性疾病病原如何精準診斷?NGS來了 | NCCPS 2019

2020-12-07 騰訊網

精準醫學時代——你準備好了嗎？

對每一位感染性疾病的患者來說，治療尤為重要。而對於每一位臨床醫生來說，對感染的精準有效治療，首要考慮的就是確定造成疾病的病原體。面對紛繁複雜、多種多樣的檢測手段，在精準醫療的時代，我們應該何去何從？

10月25日，來自國家醫學中心首都醫科大學附屬北京兒童醫院的劉鋼教授在中華醫學會第二十四次全國兒科學術大會上對精準醫學——病原診斷的進展做了精彩的演講。讓我們一起來學習一下吧！

病原診斷的金標準——培養？培養！

1983年4月，研究人員從血液中分離出的第一株肺炎鏈球菌，為研究肺炎鏈球菌的世界分布做出了卓越的貢獻。

光陰荏苒，從1983年到現在，多種多樣的方法：塗片鏡檢、抗原診斷、抗體、病理、分子生物學等方法，已經越來越多地走向臨床，作為快速便捷的診斷方法被廣為使用。對宿主反應模式的檢測也成為我們的診斷感染病的方法之一。

反觀病原培養，陽性率較低，僅10%~30%；且需要較長的培養時間，如結核分枝桿菌需要長達45天。但即便如此，劉鋼教授指出「無菌部位病原體培養，依然是診斷感染相關疾病的金標準。」

不容忽視的新生力量——基因測序

近幾年，精準醫學在病原診斷方面也勢頭漸起。從1995年完成第一株流感嗜血桿菌全基因組測序後，當代醫學對病原的基因研究如雨後春筍般湧現，對病原基因的認識也有了突飛猛進的進展。

隨著對各個病原的全基因組序列了解廣度的擴大，二代測序（NGS）已經能針對任一給定菌株，測定具體的序列，這些不同的獨立基因，就是病原個性化的標誌。反過來，根據對未知病原體的測序便能夠推斷並確定病原體。同時，二代測序還能夠確定耐藥基因，明確病原體的耐藥特點，以及測定其他蛋白表達水平，為我們全面立體認識患者感染的病原體提供支持。目前已經廣泛運用在MASA、結核等病原體中。

圖1：1995-2010年針對基因組研究項目的數目

臨床棘手的結核，目前診斷方法上分為兩大類：

圖2：結核診斷技術

2014年新英格蘭雜誌上發表的一篇報告則成了二代測序一個劃時代的標誌。讓我們一起來看一看這個病例：

一名14歲患有嚴重先天性免疫缺陷病的兒童，主要症狀為反覆發熱頭痛，患病4個月後出現昏迷。

雖然醫生考慮是神經系統感染，但利用了當時多達38項各種各樣的檢測方法，均未明確病原體。

找不到病原，嚴重限制了醫生的治療選擇。

幸而，利用對腦脊液CSF的二代測序，終於有了突破性發現，測序結果發現了CSF中的鉤端螺旋體序列。在這個基礎上，醫生有方向的通過血清學檢測和特異性PCR檢測，均證實了鉤端螺旋體的感染。

最後，這名兒童在運用青黴素治療後很快好轉，治療有效！

在這個案例中，二代測序為陷於診斷泥淖中的醫生提供了一根繩索，幫助臨床醫生及時找到了病原體，在發生更嚴重的不可逆轉的神經系統損傷前挽救了這名可憐的孩子。

二代測序——不可不知的3件事

1.二代測序的特點與優點

通量極大

非靶向測序

不依賴於培養菌株

既可以發現已知病原體，又可以發現完全未知的病原體

此外，二代測序的應用還有一些優點：

對病毒檢測較為方便，尤其是HSV-1、水痘帶狀皰疹病毒、腮腺炎病毒等；

提高疑難感染性疾病病原診斷能力 ；

高效診斷：對於需藉助特殊的染色或免疫學檢查等方法的病原體，原本診斷需要等待時間較長，二代測序能快速鑑別診斷；

既可以發現已知病原體，又可以發現完全未知的病原體 ；

檢測結果受抗生素影響很小；

與傳統檢測方法聯用能有效提高病原檢出效率；

在局灶感染中直接檢測感染部位的標本更有顯著優勢。

2.二代測序檢測價值有幾何？

圖3：二代測序的檢測價值

對超過700例兒童進行測序，測序標本以CSF最多，其他還有血、膿液等其他組織標本。整體結果顯示，二代測序檢出陽性率，膿液標本達100%，而臨床上針對膿液的傳統檢測陽性率不到50%。

所有標本總和計算，臨床傳統方法僅9.1%陽性檢出率，二代測序則能有效提高至26%。

3.結果影響因素有哪些？

圖4：二代測序的影響因素

在眾多可能影響因素中，對臨床工作最具有指導意義的，即儘可能縮短患者出現主訴後的時間，和留取標本距發病的時間，這樣能最有效的提高測序所能測得的序列數，增加檢出可能。簡單來講就是，早發現，早取樣，二代測序不用怕。

二代測序未來之路

雖然二代測序在輔助進行病原診斷上具有很大的貢獻，尤其是疑難、少見病原體。但是臨床上僅僅二代測序的結果陽性，其他傳統方法陰性的現象並不少見。對於這種情況，是繼續堅持傳統方法檢測直至陽性用藥，還是基於二代測序結果嘗試性用藥？目前仍主要依賴於臨床醫生的個人判斷。

所以，臨床亟需一個統一的標準來評價二代測序的結果可信性。目前採用二代測序的結果尚需要慎重判斷。

但是無論如何，基因診斷、精準醫學的時代已經到了。手握一個未知菌株，便能很快通過二代測序確定具體菌株，掌握耐藥特點和菌株毒力，還能預測抗生素的敏感性——這將是最好的時代！

新的診斷技術已經來到身邊，為了避免濫用，劉鋼教授提出將重視臨床診療規範和重視新技術應用規範與評價相結合，利用二代測序新技術助力病原精準診斷。

本文首發：醫學界兒科頻道

報導專家：國家醫學中心首都醫科大學附屬北京兒童醫院 劉鋼教授

本文整理：醫學界NCCPS 2019報導組-cosine

責任編輯：李小榮

版權申明

本文原創 如需轉載請聯繫授權

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