纳米孔测序技术在呼吸道标本结核分枝杆菌耐药性检测中的探索性研究及其临床应用价值

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:BMC Pulmonary Medicine 2.6

编辑推荐:

  本研究针对结核病防治中耐药性检测的瓶颈问题,创新性地评估了纳米孔测序技术(Nanopore sequencing)在呼吸道标本中对结核分枝杆菌(MTB)耐药性的诊断效能。通过与Xpert MTB/RIF和荧光PCR熔解曲线法的对比,证实纳米孔测序对利福平(RIF)、异烟肼(INH)等6种抗结核药物的耐药基因检测具有高灵敏度(最高达100%)和AUC值(0.85-0.97),为耐药结核的早期精准诊断提供了新技术支撑。

  

结核病(TB)这个古老的传染病杀手,在2023年重新登顶全球传染病致死率榜首。世界卫生组织(WHO)最新报告显示,耐药结核病尤其是耐多药结核(MDR-TB)和广泛耐药结核(XDR-TB)的蔓延,让这场防控战雪上加霜。传统药敏检测需要数周时间,而分子检测方法又存在覆盖基因有限的短板。在这个背景下,广西壮族自治区南宁市第四人民医院联合广西医科大学的研究团队,在《BMC Pulmonary Medicine》发表了一项开创性研究,首次系统评估了第三代测序技术——纳米孔测序在呼吸道标本结核耐药检测中的实战表现。

研究团队采用回顾性队列设计,对52例确诊耐药结核患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)和痰液标本进行三重检测:纳米孔测序、Xpert MTB/RIF和荧光PCR熔解曲线法,以表型药敏试验(pDST)为金标准。关键技术包括:1)基于GridION平台的纳米孔靶向测序,可在24小时内完成耐药基因分析;2)比例法药敏试验检测8种抗结核药物耐药性;3)通过ROC曲线比较不同方法的诊断效能。

耐药基因谱特征
纳米孔测序成功绘制出结核耐药基因突变图谱:

  • rpoB(84.62%)和katG(61.54%)是最高频突变基因,对应利福平(RIF)和异烟肼(INH)耐药
  • 关键突变位点如rpoB Ser531Leu和katG Ser315Thr被精准识别
  • 发现embB(42.31%)、rpsL(34.62%)等二线药物耐药基因

诊断效能对比
在BALF标本中,纳米孔测序展现出全面优势:

  • 对RIF检测的AUC值(0.85)显著优于Xpert MTB/RIF(0.83,p=0.032)
  • INH检测灵敏度达90.32%,较荧光PCR熔解曲线(57.14%)提升33个百分点
  • 对氟喹诺酮类药物(LFX/MFX)的AUC值高达0.97和0.85

技术局限性
研究同时发现纳米孔测序对氨基糖苷类(AMK/KM)和卷曲霉素(CM)的耐药基因rrs检测效能不足(AUC=0.48),提示需结合传统药敏试验进行补充。

这项研究为结核病精准防控提供了重要技术路线图。纳米孔测序凭借其便携性、超长读长和实时分析优势,有望成为基层医疗机构快速筛查耐药结核的利器。特别是对MDR-TB和pre-XDR-TB的早期识别,能有效阻断耐药菌株传播链。随着成本降低和算法优化,该技术或将成为WHO终结结核战略的关键技术支撑。正如研究者Niansa Wei和Feiyi Du等强调的,这项技术突破不仅解决了临床诊断时效性问题,更开创了结核耐药检测的"纳米孔时代"。

研究团队也客观指出当前局限:样本量较小(尤其痰标本仅10例)、对低频突变检测灵敏度待提升。这些发现为后续多中心研究指明了方向——扩大样本量、优化文库构建流程、开发针对rrs基因的特异性探针,将是技术升级的重点。在结核病防控这场持久战中,这项研究无疑为人类增添了一件精准高效的"分子武器"。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号