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基于宏基因组测序技术解析布基纳法索发热性黄疸病例的病毒病原谱及其诊断价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Journal of Infection 14.3
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本研究针对西非地区YFV阴性发热性黄疸病例的病原学诊断难题,采用宏基因组测序(mNGS)技术系统筛查152例患者血清样本,鉴定出HAV(16例)、HBV(18例)等关键病原体,qPCR验证阳性率达67-75%。该研究为资源有限地区提供了新型病原体筛查策略,揭示了常规检测盲区,对完善发热性黄疸的鉴别诊断和公共卫生监测具有重要价值。
在西非地区,发热性黄疸是威胁公共健康的重要症候群,黄热病毒(YFV)作为其主要病原体已被广泛认知。然而令人困惑的是,大量出现典型症状的患者经检测却呈YFV阴性,这种诊断缺口使得临床管理和疫情控制面临严峻挑战。布基纳法索作为YFV流行区,其国家监测系统长期受困于病原体筛查范围有限的问题,传统检测方法仅针对少数已知病原体,导致超过80%的病例无法明确病因。这种现状不仅延误患者治疗,更可能掩盖新发传染病的流行风险。
为破解这一难题,来自Centre Muraz等机构的研究团队开展了一项开创性研究。他们突破常规诊断思维,采用宏基因组下一代测序(mNGS)这项无需预设靶标的技术,对152例YFV阴性发热性黄疸患者血清进行全景式病原体筛查。该研究创新性地结合核酸酶预处理、双链cDNA合成和高通量测序技术,建立了一套适用于低资源环境的病毒基因组检测方案。研究成果发表在感染病学权威期刊《Journal of Infection》上,为热带地区传染病诊断提供了全新范式。
研究团队首先从方法学入手优化检测流程。通过机械破碎结合核酸酶消化策略选择性富集病毒核酸,采用改进的RNA病毒提取试剂盒确保微量样本的回收率。文库构建阶段创新性使用线性丙烯酰胺替代传统RNA载体,显著提高低浓度样本的建库效率。测序数据分析采用自主开发的Snakevir生物信息学流程,整合BWA序列比对和MEGAHIT组装算法,实现对病毒序列的精准识别。为验证结果可靠性,团队平行开展qPCR和血清学检测,并补充分析147例非黄疸发热患者作为对照队列。
在结果部分,研究揭示出令人惊讶的病毒多样性。mNGS从100例样本中鉴定出58种病毒,其中4种人类致病病毒尤为突出:
1)HIV-1在1例患者中被意外检出,经Alinity HIV-1 Amp试剂盒确认;
2)尽管所有样本经初筛为YFV阴性,mNGS仍检测到1例YFV感染,系统发育分析显示该毒株与西非流行株高度同源;
3)HAV感染率达16%,qPCR验证阳性率为75%,且基因分型均为1B型;
4)HBV检出率最高(18%),其中61%病例通过抗-HBc IgM检测确认为急性感染,基因型均为E型。
特别值得注意的是技术性能的量化分析。研究发现HAV的mNGS读数与qPCR病毒载量呈强相关(R2=0.85),而HBV即使在高病毒载量下读数值波动仍较大。扩展队列分析显示,YFV疑似病例中HAV/HBV阳性率(16-28%)显著高于登革热疑似病例(0-0.7%),凸显这两种肝炎病毒与黄疸症状的特异性关联。
讨论部分深入剖析了研究发现的多重意义。在临床层面,研究首次证实HAV和HBV是布基纳法索发热性黄疸的重要诱因,建议将其纳入常规检测 panel。在技术层面,mNGS展现出超越qPCR的特殊优势:既能发现预期外的病原体(如HIV-1),又能通过基因组序列追溯病毒来源(如YFV毒株的地理定位)。然而研究也指出技术局限性——样本采集时间窗(症状出现后5-7天)可能错过其他虫媒病毒的病毒血症期。
该研究的公共卫生启示尤为深远。儿童HAV感染的高发提示卫生条件亟待改善,而青少年HBV感染则暴露出疫苗接种覆盖不足的问题。尽管mNGS目前难以在资源有限地区常规应用,但研究团队提出的"先导筛查-靶向验证"模式,为建立分级诊断体系提供了可行路径。这项研究不仅填补了西非地区发热性黄疸病原谱的知识空白,更通过技术创新为全球热带病诊断树立了新标杆。
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