華大基因二代基因測序在病原體快檢方面的技術新應用

2020-11-26 儀器信息網

　　原因不明的感染一向是醫學上的難題。在電視劇《外科風雲》中，在病原檢測不出的情況下，醫生只能憑藉經驗嘗試治療。

　　現在，醫務人員有了一種新的利器--基於二代基因測序的病原快檢技術。這種技術自進入中國以來，已經在眾多疑難感染患者的診斷中到關鍵性作用。其中，就包括一位來自菲律賓的船員。

　　生死時速，基因科技「秒揪」病原

　　今年7月中旬，唐山萬航國際船務有限公司的一名菲律賓籍船員從唐山啟程。北京協和醫院、華大基因和華北理工大學附屬醫院聯手解決了他的疑難感染，使他得以平安地踏上歸國之旅。

　　6月2日，這名船員在船上發生頭痛、左半身偏癱的症狀。貨輪就近停靠在唐山，患者先在曹妃甸當地醫院就診，後轉至華北理工大學附屬醫院神經內科一病區。

　　主治醫生毛文靜回憶，患者來院的時候出現發熱，左側瞳孔散大、反射差，左側手臂完全無力，意識也在逐步喪失，情況危重。腰穿檢測結果顯示，患者的腦脊液中白細胞含量高、糖類含量低，液體呈微黃色。「感覺上像是結核性腦膜腦炎。」毛醫生說，「當即就把結核藥用上了。」

　　但醫院使用常規的方法，始終沒有找到結核菌，因此一直採取多種抗菌藥物並用的保守治療方案。在6月12日，神經內科主任劉斌教授請來北京協和醫院的關鴻志教授，對患者進行會診。

　　在此之前，從2014年起，協和醫院神經科與華大基因研究院合作，在國內首先開展腦脊液二代測序研究，用於中樞神經系統感染性疾病的病原體篩查。關鴻志教授正擔任此項目的負責人。他提出建議：試試使用二代基因測序技術進行的病原快檢。

　　6月22日下午，天津華大基因交付病原組收到了患者腦脊液樣本。這項檢測一般需要2-3天，此次由於感染危重，華大做了加急處理，30個小時左右就完成了檢測流程。23日晚上，檢測報告出爐，樣本中檢出了結核分枝桿菌。

　　獲得了明確的病原信息後，醫院立即調整了治療方案，一改之前多管齊下的保守用藥，集中火力向結核發起反攻。7月中旬，該患者病情好轉、出院回國，繼續進行抗結核治療。

菲律賓船員的治療團隊與技術人員，從左到右依次為：華大基因天津交付李媛，北京協和醫院關鴻志，華北理工大學附屬醫院劉斌、李世英、毛文靜

　　廣譜病原檢測，「十年沉痾」一朝解決

　　現在，利用二代測序技術進行的病原快檢，比傳統的塗片技術範圍更廣，比病原培養更加快速。同時，這項技術的檢測範圍與病原資料庫的大小一致，突破了臨床上以往「懷疑什麼，檢測什麼」的限制，是對抗不明原因感染的新利器。

　　在二代測序技術普及之前，一旦出現症狀不典型的感染，往往需要依賴醫務人員的經驗，通過塗片、培養等方式進行針對性檢查，常造成病情貽誤。關鴻志說：「以前在顱內感染中，可能有50%的病人--甚至更多的病人，是診斷不清的。試驗性治療治好了就治好了，治不好那就??」

　　關鴻志講到，有位內蒙古的患者從2007年起持續頭疼、發熱，十年間輾轉多家醫院，都沒有得到確診，按照各種感染治療也未痊癒，經常需要靠輸液來降低顱壓，生活十分痛苦。

　　十年後，這位患者的治療終於迎來轉機。2016年12月，華大基因和協和醫院等多個單位發起了針對不明病因腦炎腦膜炎的多中心研究，該患者最初就診的醫院作為中心之一，重新關注起這個「老」病例。今年5月，該患者的樣本送到華大基因進行檢測，結果竟然為腦囊蟲病。協和醫院針對腦囊蟲進行血清學篩查，很快證實病因。現在，經過對症治療，該患者已經基本痊癒。

　　「二代測序的方法，不會說懷疑你是什麼感染就查什麼感染。它會把你腦脊液裡的核酸都測一遍，再看看這些核酸分別屬於哪種細菌、哪種病毒，包括哪種蟲子。」 關鴻志說。

　　二代測序病原快檢將助力民生

　　更廣、更快、更準確，是二代基因測序病原快檢技術的優勢。例如，華大基因的技術可以同時檢測2700多種病原微生物和寄生蟲，只要每毫升樣本液體中有100到1000個核酸片段的拷貝，就能檢測出來，鑑定的種屬準確率大於99%。

　　華大基因是中國最早利用基因測序技術進行病原檢測的單位之一。早在2003年，華大基因就和相關單位合作，完成了中國第一例SARS病毒的基因組測序，並向全國防治非典型肺炎指揮部捐贈30萬人份自行研製的SARS病毒診斷試劑盒。

　　利用基因測序技術進行病原快檢，不但要求一定的測序能力，還需要完整的病原資料庫建設、算法匹配和分析運算能力、精確解讀的能力。這項技術在國外已經趨於成熟，相關的科研項目已經在國內開展，「技術科普」和整個行業正當風口。

　　天津華大基因交付病原組的李媛說：「到今天，臨床的檢測了1276例，送檢單位主要集中在北京和上海。」統計顯示，華大收到的樣本中八成以上來自北京的醫院。這些醫院最先從各個方面接觸到這項技術，並對合適的患者加以應用。

　　不過，關鴻志分析，最需要這項技術的可能是三四線城市的非三甲醫院，這些醫院用傳統方法檢測病原的能力更低。普及成本較低、廣譜高效的二代測序病原檢測技術，減少不明感染的無效經驗治療帶來的「折騰」，能夠有效地為診斷、為患者、為醫患關係減負，具有重要的民生和社會意義。

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