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急性呼吸道感染（ARIs）严重威胁儿童健康，传统诊断方法存在局限。研究人员开展以靶向二代测序（tNGS）诊断儿童 ARIs 病原体的研究。结果显示 tNGS 检测率高，能揭示病原体谱及年龄差异。该研究为 ARIs 诊断、治疗和防控提供重要依据。
在儿童健康领域，急性呼吸道感染（Acute Respiratory Infections，ARIs）如同一个隐藏在暗处的 “健康杀手”，时刻威胁着孩子们的健康。全球范围内，ARIs 给公共卫生带来了沉重的负担，尤其是婴幼儿，他们的免疫系统尚未发育完全，更容易受到感染的侵害，发病率和死亡率居高不下。
及时且准确地检测出引发 ARIs 的病原体，是临床诊断和治疗的关键。然而，传统的检测方法，比如细菌培养，就像一位行动迟缓的老人，耗时极长，而且对于那些难以在实验室培养的细菌，它往往束手无策。检测病毒的方法也不乐观，除了细胞培养这种既耗时又费力的手段外，多数情况下只能依靠分子技术。抗原 - 抗体检测同样面临困境，检测时间长、准确性欠佳，而且抗体检测至少需要在两个不同时间点进行测试。就连相对高效的多重聚合酶链反应（Multiplex Polymerase Chain Reaction，mPCR），虽然能在两小时内检测多种病原体，但在病原体多样性检测和基因分型方面存在明显短板。
在这样的背景下，新一代测序技术（Next-Generation Sequencing，NGS）应运而生，给病原体检测带来了新的希望。其中，宏基因组 NGS（mNGS）在检测 ARIs 相关病原体方面表现出了较高的效率。但它也有自己的 “小毛病”，比如样本中大量的宿主核酸会干扰检测，成本高昂，测序深度的选择也让人头疼，还容易受到外部和内部交叉污染的影响，并且缺乏标准化的结果解读方案，这些问题限制了它在临床上的广泛应用。
为了攻克这些难题，广西金域医学检验所和宾阳县妇幼保健院的研究人员开展了一项针对儿童 ARIs 的研究。他们将目光聚焦在靶向二代测序（Targeted Next-Generation Sequencing，tNGS）技术上，希望通过这项技术，为儿童 ARIs 的诊断和治疗开辟新的道路。该研究成果发表在了《BMC Infectious Diseases》杂志上。
研究人员采用的主要技术方法有：收集患者的咽拭子（Oropharyngeal Swabs，OPS）和痰液样本，对 OPS 样本进行 tNGS 检测，对痰液样本进行痰培养。tNGS 检测过程包括样本处理、核酸提取、文库构建、测序以及生物信息学分析等一系列严谨的步骤。研究的样本队列来源于 2022 年 7 月至 12 月宾阳县妇幼保健院确诊为 ARIs 的患者。
下面来看看具体的研究结果：
- 患者特征：最初有 372 例确诊 ARIs 并接受 tNGS 检测的患者纳入研究范围，但最终因各种原因排除了 36 例，336 例患者符合标准进入后续分析。这些患者的年龄中位数为 2 岁，男性占比 62.2%，多数患者（89.6%）在采样前使用过抗生素，90.2% 的患者有咳嗽症状，93.5% 患有下呼吸道感染，78.0% 确诊为肺炎，且所有感染均为社区获得性感染。
- 病原体阳性率：tNGS 在 336 例患者中共检测出 38 种潜在病原体，包括 25 种（15 种细菌和 10 种病毒）和 13 种病毒亚型，微生物总体检测率达 100%。细菌检测阳性率为 88.1%，病毒检测阳性率为 87.5%，病毒 - 细菌共检测率为 75.6%。不同年龄组和性别之间，病原体阳性率存在一定差异。
- 病原体检测和年龄特异性病原体谱：不同年龄组的病毒和细菌病原体分布呈现出明显的差异。在病毒方面，婴幼儿中最常见的是人类副流感病毒（Human Parainfluenza Virus，HPIV），学龄前儿童中人类腺病毒（Human Adenovirus，HAdV）居首位，学龄儿童中则是爱泼斯坦 - 巴尔病毒（Epstein-Barr Virus，EBV）检出率最高。在细菌方面，肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）在婴幼儿和学龄前儿童中最为常见，而学龄儿童中咽峡炎链球菌（Streptococcus anginosus）占比最高。
- 病原体检测方法比较：在 94 例同时进行痰培养和革兰氏染色的患者中，tNGS 的检测率（100%）显著高于痰培养（53.2%）。在 tNGS 和痰培养均为阳性的 50 例患者中，80% 的结果完全或部分一致。此外，18 例进行肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae，MP）和肺炎衣原体（Chlamydia pneumoniae，CP）IgM/IgG 检测的患者结果均为阴性，与 tNGS 结果相符。
- tNGS 的临床影响：基于 tNGS 结果，33 例患者直接调整了治疗方案，其余患者继续原治疗方案评估疗效。tNGS 平均检测周转时间（Turnaround Time，TAT）为 16.9 小时，且单次检测成本为 400 - 800 元人民币，相比 mNGS 大幅降低。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次利用 OPS 进行 tNGS 诊断和治疗 ARIs，具有重要意义。tNGS 在检测 ARIs 病原体方面展现出了高灵敏度，能为儿科患者提供精准的治疗指导，还可用于快速、可靠地监测呼吸道病原体的出现和传播。然而，研究也存在一些局限性，如缺乏健康对照组和标准化参考结果，样本量较小，难以区分微生物定植和感染，样本采集前使用抗生素或抗病毒药物可能影响检测结果等。尽管如此，tNGS 在 ARIs 监测、诊断、病原体检测和预防方面仍具有巨大的潜力，为后续研究和临床应用奠定了坚实的基础，期待未来通过更大规模的研究进一步验证和完善这些发现，让 tNGS 更好地服务于儿童健康事业。
