靶向新一代测序技术(tNGS)在医疗相关感染监测中的突破:揭示ICU多重耐药菌定植的精准快速检测新策略

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:New Microbes and New Infections 2.9

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  【编辑推荐】本研究针对传统培养法在医疗相关感染(HAIs)监测中灵敏度低、耗时长的问题,通过对比靶向新一代测序(tNGS)与细菌培养在ICU环境中的检测效能,发现tNGS可于19小时内检出14种微生物(包括MRSA和鲍曼不动杆菌),灵敏度达69%,远超培养法的28%。该技术为ICU多重耐药菌(MDR)防控提供了精准高效的监测工具,相关成果发表于《New Microbes and New Infections》。

  

医院感染一直是全球医疗系统的重大挑战,尤其在重症监护室(ICU),患者因病情危重、免疫功能低下及频繁侵入性操作,感染率高达7.28%。更棘手的是,ICU环境中多重耐药菌(MDR)如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和鲍曼不动杆菌的泛滥,使得传统细菌培养方法——需要数天时间且灵敏度有限——难以满足实时监测需求。这些微生物不仅潜伏在患者体内,还通过医护人员的手部、眼镜甚至键盘表面传播,形成复杂的耐药生态链。如何快速准确地捕捉这些“隐形威胁”,成为感染防控的关键突破口。

中山大学附属孙逸仙纪念医院的研究团队在《New Microbes and New Infections》发表了一项创新研究。他们采用靶向新一代测序技术(tNGS),对急诊ICU(EICU)和体检中心(PEC)医护人员的鼻咽拭子及环境样本进行检测,并与传统培养法直接对比。结果显示,tNGS仅用19小时便检出EICU医护人员携带的14种微生物(包括3例携带mecA基因的MRSA),而培养法仅检出2种;键盘和眼镜表面更检出鲍曼不动杆菌等12种病原体,揭示ICU环境作为耐药菌“储存库”的严峻现实。

研究采用三项关键技术:1) 跨部门队列设计,采集23名EICU和15名PEC医护人员的鼻咽拭子,并随机选取6组键盘和眼镜表面样本;2) 使用MagPure Viral DNA/RNA Kit自动化提取核酸,通过多重PCR预扩增构建tNGS文库;3) 基于KM MiniSeq Dx-CN平台的靶向测序,结合Bowtie2比对和定制化生物信息学流程分析耐药基因。

【主要结果】

  1. 人口学特征:38名参与者中,EICU组52%为男性,21%有上呼吸道症状,与PEC组无显著差异,排除了基础健康状态对结果的干扰。

  2. tNGS vs 细菌培养:tNGS在EICU组检出29例微生物(平均每人1.3种),包括MRSA(10.3%)和鲍曼不动杆菌(13.8%),而培养法仅检出4例;所有tNGS结果均在19小时内出具,而培养法需69小时以上确认阳性。

  3. ICU与非ICU环境差异:EICU医护人员携带微生物种类显著多于PEC(1.3 vs 0.9种/人),且MRSA和鲍曼不动杆菌仅见于EICU组。键盘表面检出24例微生物(以鲍曼不动杆菌和热带念珠菌为主),眼镜则以鲍曼不动杆菌(62.5%)为主要污染物。

  4. 耐药基因特征:EICU分离菌株携带更多抗生素耐药基因,如mecA介导的β-内酰胺类耐药,印证了ICU高抗生素压力对微生物的选择作用。

这项研究首次系统证实tNGS在HAIs监测中的双重优势:速度上,将病原体鉴定时间从数天压缩至19小时;精度上,不仅能识别传统培养漏检的厌氧菌、真菌(如耶氏肺孢子菌),还能同步解析耐药基因谱。更值得注意的是,研究揭示了ICU环境中鲍曼不动杆菌的“无处不在”——从医护人员鼻咽部到键盘缝隙,这种通过生物膜形成抵抗消毒剂的“超级细菌”,已成为ICU感染控制的重大隐患。

讨论部分强调,tNGS的高灵敏度使其能捕捉到传统方法难以发现的微生物传播链,如3名护理过肺孢子菌肺炎患者的护士鼻咽部检出该病原体,提示职业暴露风险。而键盘和眼镜的高污染率则警示:常规手卫生可能不足,需加强环境物体表面的精准消毒。这些发现为修订ICU感染防控指南提供了实证依据——未来或许需要将tNGS纳入常规监测,并结合耐药基因数据指导抗生素使用,从而阻断MDR菌株的进化与传播。

该研究的局限在于样本量较小,且未追踪定植微生物是否导致实际感染。但毫无疑问,tNGS技术的应用将重塑医院感染监测范式,其快速、全面的病原体“快照”能力,为实现“精准感控”提供了关键技术支撑。在多重耐药菌威胁日益严峻的今天,这项研究不仅是一场技术革新,更是对传统感染防控体系的重大升级。

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