宏基因组下一代测序技术为接受免疫抑制治疗的患者提供了快速且准确的病原体诊断方法

《Clinical and Translational Discovery》：Metagenomic next-generation sequencing provides a rapid and accurate diagnosis of pathogens in patients undergoing immunosuppressive therapy

基于免疫抑制患者的临床样本，本研究通过比较宏基因组测序（mNGS）与传统检测方法（CMs），发现mNGS在病原体检测中具有更高灵敏度（阳性率100% vs 77.5%）和更全面覆盖（检测66种病原体 vs 34种），尤其在病毒（35.9%）和寄生虫（2.78%）检测中优势显著。非血样本（如痰液、胸腔积液）在检测细菌-病毒混合感染（28.4%）方面表现更优，NPV达88.9%，而血样本对单一病毒感染（如TTV）诊断准确率92%。研究还指出，单药免疫抑制患者混合感染率更高（58.1%），而双药组合更易引发单一病毒感染（39.7%），提示需根据感染类型调整免疫治疗方案。

　　本研究聚焦于免疫抑制治疗患者的感染诊断，探讨了新一代宏基因组测序（mNGS）与传统方法（CMs）在临床样本中的检测效果差异，同时分析了不同样本类型（如血液样本与非血液样本）在感染检测中的表现。研究结果显示，mNGS在检测感染病原体方面具有更高的灵敏度和更全面的覆盖范围，尤其在识别病毒和寄生虫方面表现出显著优势。此外，非血液样本在检测混合感染方面优于血液样本，而血液样本则更适合用于快速诊断疑似病毒感染。这些发现对免疫抑制患者的临床管理和感染防控具有重要指导意义。

免疫抑制治疗广泛应用于器官移植、自身免疫疾病（如炎症性肠病）等临床领域，其核心目标是抑制异常的免疫反应和炎症，以防止器官排斥或控制疾病进展。然而，这种治疗手段同时也显著增加了患者发生严重感染的风险。感染不仅可能影响患者的康复进程，还可能导致非移植物失失败亡，成为免疫抑制治疗患者的主要死亡原因之一。因此，准确、快速地识别感染病原体对于改善患者预后至关重要。传统的病原体检测方法，如体外培养、分子检测和表型与生化测试，虽然在临床中被广泛应用，但其在检测效率、特异性、敏感性和通量方面仍存在一定的局限性。相比之下，mNGS技术因其快速、高灵敏度、全面性和无偏性，已被广泛应用于医学微生物学领域，特别是在病原体溯源和感染机制研究中发挥重要作用。

本研究收集了360份来自199名接受免疫抑制治疗患者的临床样本，涵盖了多种样本类型，包括血液、痰液、支气管肺泡灌洗液、胆汁、腹水、引流液、脑脊液和胸腔积液等。通过对比mNGS与传统方法的检测结果，研究人员发现mNGS在所有样本类型中均显示出更高的阳性检出率。具体而言，mNGS检测到的病原体数量显著多于传统方法，且在混合感染的识别方面表现尤为突出。研究数据显示，mNGS检测到的混合感染样本占45.56%，而传统方法仅检测到6.67%。这一结果表明，mNGS在检测复杂感染模式方面具有更强的能力，尤其是在识别多种病原体共存的混合感染方面，为临床提供更全面的感染信息。

在不同免疫抑制方案的比较中，研究人员发现，单一药物治疗的患者中，混合感染的比例高达58.1%，而双药联合治疗的患者中，单一感染的比例为56%。这一趋势可能与免疫抑制强度和特异性有关。在单一药物治疗下，患者的免疫系统仍保留一定功能，能够部分控制某些病原体，但同时允许多种微生物共存，导致混合感染。而在双药联合治疗的情况下，免疫系统受到更强烈的抑制，可能导致对病毒的监测能力下降，从而促进潜伏病毒的再激活。例如，某些病毒如巨细胞病毒（CMV）或Torque teno病毒（TTV）可能在免疫抑制增强时更易被检测到，并成为感染的主要病原体。这些发现表明，不同免疫抑制方案可能对感染的发生模式产生不同影响，因此在临床实践中需要根据患者的具体情况调整检测策略和治疗方案。

进一步分析显示，非血液样本在检测感染病原体方面具有更高的负预测值（NPV）和准确率。这可能与非血液样本中病原体DNA的浓度较高有关，而非血液样本通常来源于感染部位，如痰液、支气管肺泡灌洗液等，能够更直接地反映感染的实际情况。相比之下，血液样本虽然在检测病毒方面具有优势，但在识别细菌和寄生虫感染方面表现较弱。此外，血液样本中病原体DNA的浓度通常较低，这可能与血浆中游离DNA的含量有关，因此影响了mNGS的检测灵敏度。然而，由于血液样本的获取较为方便，且侵入性较低，其在疑似病毒感染的快速诊断中仍具有不可替代的价值。

本研究还发现，mNGS能够检测到传统方法无法识别的多种病原体，特别是在病毒和寄生虫的检测方面。这一优势源于mNGS技术的高通量特性，能够同时检测多种病原体，并且不依赖于特定的培养条件。相比之下，传统方法通常需要特定的培养基和时间，且对某些难以培养的微生物（如病毒和寄生虫）检测能力有限。因此，mNGS在临床微生物学检测中展现出更广阔的应用前景，尤其是在需要快速诊断和多病原体识别的复杂感染场景中。

此外，研究还指出，mNGS的检测结果可能存在一定的误判风险。由于其高灵敏度，某些非致病性微生物也可能被检测到，从而导致假阳性结果。因此，在临床诊断中，mNGS结果需要结合患者的临床表现和传统检测方法进行综合分析。对于某些检测结果不一致的样本，医生应进一步进行临床评估，以确定真正的感染病原体。同时，研究还提到，由于mNGS技术的成本较高，其在实际应用中仍面临一定的经济负担。因此，未来需要在技术层面进行优化，以降低成本，提高其在临床中的普及率。

总体而言，本研究为免疫抑制治疗患者的感染诊断提供了新的视角和方法。mNGS技术的广泛应用有助于提高病原体检测的准确性和全面性，从而为临床医生提供更可靠的诊断依据。同时，研究也强调了样本类型选择的重要性，指出非血液样本在混合感染检测中的优势，而血液样本则更适合用于快速识别病毒感染。这些发现对于优化免疫抑制患者的感染管理策略、提高治疗效果和减少感染相关并发症具有重要意义。未来的研究可以进一步探索mNGS与其他技术的结合应用，以及如何在不同临床场景下合理选择样本类型和检测方法，以实现更精准的病原体识别和感染防控。