基于mNGS的肺结核患者肺微生物组特征与MTBC丰度临床价值研究

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Scientific Reports 3.8

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  编辑推荐:为解决肺结核(PTB)诊断难题及探索疾病严重度与微生物组关联,浙江中西医结合医院团队通过mNGS技术分析190例患者BALF样本,首次系统揭示MTBC丰度与肺微生物组α/β多样性、影像学特征及住院时长显著相关,为PTB精准诊疗提供新视角。研究发表于《Scientific Reports》。

   肺结核(PTB)作为全球十大死因之一的传染病,每年导致约160万人死亡。尽管现有诊断技术如GeneXpert和T-SPOT.TB已广泛应用,但传统培养耗时长、涂片法灵敏度低,且无法反映MTBC(结核分枝杆菌复合群)感染与宿主微生物组的互作关系。更棘手的是,肺微生物组在PTB发病中的作用机制尚不明确,临床亟需能同时实现病原检测和疾病分层的新方法。

浙江中西医结合医院联合北京微领医学团队开展了一项回顾性研究,首次将mNGS(宏基因组下一代测序)技术与临床指标结合,系统分析了190例PTB患者BALF(支气管肺泡灌洗液)中MTBC丰度与肺微生物组特征的关系。研究发现高MTBC丰度组患者双侧肺叶受累比例达69.23%,空洞发生率显著升高(44.23% vs 7.89%),且住院时间延长至9.38±4.96天。该成果发表于《Scientific Reports》,为PTB的精准诊疗提供了微生物组学层面的新依据。

研究采用三大关键技术:1)基于Illumina NextSeq 550Dx平台的mNGS检测,以RPTM(每千万 reads数)量化MTBC丰度;2)多模态诊断比对(包括GeneXpert、T-SPOT.TB和培养法);3)微生物组分析(α/β多样性计算和LEfSe差异物种筛选)。样本来自2022-2023年就诊的PTB患者队列,排除合并其他肺部感染者。

主要结果:

  1. 患者特征:高丰度组吸烟饮酒史更显著(28.85% vs 9.21%),咳嗽症状比例达61.54%,且GR%(粒细胞比例)与PLT(血小板)呈上升趋势,LY%(淋巴细胞比例)和HBG(血红蛋白)下降。
  2. 诊断效能:mNGS阳性率100%,显著高于GeneXpert(71.58%)和培养法(68.95%),且高丰度组培养阳性率高达98.08%。
  3. 微生物组特征:α多样性随MTBC丰度升高而降低(P=3.9×10-8),高丰度组MTBC占比83.58%,伴随Tropheryma whipplei和Candida albicans富集;LEfSe分析揭示Treponema lecithinolyticum为高丰度组标志菌。
  4. 临床关联:MTBC丰度与住院时长正相关(r=0.32, P=0.0054),提示其可作为预后评估指标。

结论与意义: 该研究首次建立MTBC丰度与肺微生物组失衡的直接关联,证实高负荷感染会重塑微生物群落并加剧炎症反应。临床层面,mNGS联合影像学特征(如空洞病变)能有效识别重症PTB患者,而微生物组动态监测有望指导个体化治疗。局限性在于缺乏健康对照和治疗后随访数据,未来需扩大样本验证。这项研究为理解PTB发病机制开辟了新视角,推动感染性疾病诊疗进入"病原-菌群-宿主"三位一体新时代。

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