通过宏基因组学方法识别炎症性肌病中的病原体：一项前瞻性观察性研究，首次报道了欧洲地区的Anncaliia algerae肌炎病例

《Neuromuscular Disorders》：Pathogen Identification by Shotgun Metagenomics in Inflammatory Myopathies: A Prospective Observational Study Reporting the First European Case of Anncaliia algerae Myositis

　　

摘要

研究目的

本研究强调了宏基因组学（shotgun metagenomics, SMg）在诊断感染性肌炎中的实用性，重点介绍了一例免疫功能低下的患者感染Anncaliia algerae的罕见病例。这是首次报道将SMg应用于炎症性肌病的案例之一。

研究方法

我们在Pitié-Salpêtrière医院进行了一项单中心前瞻性观察性研究（2021–2024年），研究对象为患有炎症性肌病且疑似感染性病因的患者。诊断依据包括临床症状、辅助检查结果、肌病理学检查，以及使用Illumina NextSeq 500?测序系统和MetaMIC?生物信息学流程进行的DNA/RNA测序。

研究结果

在9名患者中，SMg在一名患有严重肌炎和心肌炎的肾移植受者体内检测到了A. algerae。常规微生物学技术（包括血液检测和肌肉活检染色）未能准确鉴定该病原体。尽管接受了特定治疗（阿苯达唑），感染仍导致了患者死亡，这突显了该病原体在免疫功能低下宿主体内的侵袭性。其他患者则通过自发恢复或使用免疫抑制剂得以康复。

讨论

本研究表明，SMg在感染性肌炎的诊断中具有优势，尤其是对于像A. algerae这样的罕见病原体。SMg的无偏性质使其能够在传统方法失效时识别病原体，从而指导针对性治疗。早期使用SMg可能改善免疫功能低下患者的预后，因此应将其纳入炎症性肌病的诊断工作流程中。

结论

作为一种无偏且无需培养的通用病原体检测方法，SMg能够识别各种病原体，包括那些未被预料到的病原体，可以用于补充常规的炎症性肌病诊断程序。

引言

特发性炎症性肌病（Idiopathic Inflammatory Myopathies, IIM）是指在没有明确病因（如病原体）的情况下，由免疫机制引起的骨骼肌组织损伤。IIM属于已充分研究的自身免疫性疾病[1]。其自身免疫特性可通过多种临床表现来印证，包括非感染性疾病范围内的症状、特定的肌病理学特征、存在针对肌炎的自身抗体，以及对免疫抑制/免疫调节治疗的良好反应。

然而，20-30%的IIM病例并未检测到自身抗体[2]。此外，表现为急性近端肌无力和肌肉炎症浸润的患者可能不符合IIM的诊断和/或分类标准，因此需要考虑其他可能的诊断，如感染性疾病，在这种情况下使用免疫抑制治疗可能会带来不良后果。

虽然自发性发热伴肌肉疼痛的情况较为常见，但需要特殊治疗的感染性肌炎仍然较为罕见。由于致病病原体的多样性（病毒、细菌、寄生虫或真菌）以及基于血液的诊断方法（如血液培养、血清学检测或聚合酶链反应）的准确性有限，感染性肌炎的诊断依然具有复杂性。分析肌肉组织似乎是更为可靠的方法，但现有的标准微生物学技术只能检测有限的病原体种类（基于假设的检测方法）。

宏基因组学（SMg）作为一种非靶向诊断工具，能够提高检测病原体的效率。它通过在同一样本中同时分析病原体产生的DNA和RNA，对于未分类的炎症性肌病的病因诊断尤为重要。

我们报告了对疑似感染性肌病患者的骨骼肌样本进行SMg分析的结果。

章节摘录

研究设计

我们在Pitié-Salpêtrière医院进行了一项单中心前瞻性观察性研究（2021年1月至2024年6月），研究对象为所有连续就诊的成人患者，这些患者均患有炎症性肌病，并因怀疑感染性肌病而接受了SMg骨骼肌组织分析。

患者与肌肉活检

肌炎的定义包括：（I）至少存在一种与肌肉相关的症状（肌肉疼痛或近端双侧肌肉无力）；以及至少一项肌病相关的辅助检查指标（肌肉酶水平升高）。

患者特征

患者特征（N=9）详见表1。患者主要为男性（男女性别比=3.5），中位年龄为55.2岁（范围44.3–68.5岁）。其中两名患者有自身免疫疾病史（P2，戈谢-舍格伦综合征；P6，甲状腺炎），另有两名患者的免疫系统受损（P2接受利妥昔单抗治疗；P9同时使用钙调神经磷酸酶抑制剂和霉酚酸酯）。

讨论

本研究显示，与常规微生物学技术相比，SMg在疑似感染性肌病患者的诊断敏感性提高了11%；不过，SMg的诊断效果因研究对象和样本类型的不同而有所差异[6,9,10]。其中一个重要影响因素是是否存在免疫抑制[4]，我们的研究中也观察到了这一现象。

结论

作为一种无偏且无需培养的通用病原体检测方法，SMg能够识别各种病原体，包括那些未被预料到的病原体，可以用于补充常规的炎症性肌病诊断程序。该方法对于免疫缺陷患者尤为有用，因为这类患者可能感染多种病原体（尤其是罕见病原体）。SMg在检测难以培养或无法培养的病原体方面表现出色。

数据可用性声明

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伦理声明

所有参与者或其法定代表均已签署书面知情同意书，同意参与本研究并发表相关文章。同时确保了参与者的隐私权。

本研究涉及器官或组织捐赠者。

本研究使用了人类生物样本，相关人员或其亲属或法定代表已同意将这些样本用于研究及文章发表。所使用的样本并非来自已故捐赠者。

作者贡献声明

Andrei-Valentin Br?ncu?： 文章撰写与修订、初稿撰写、数据验证、形式分析。Cécile Angebault： 文章撰写与修订、初稿撰写、数据验证、形式分析。Nadège Wesner： 文章撰写与修订。Sarah Leonard-Louis： 文章撰写与修订。Alexandre Le Joncour： 文章撰写与修订。Camille Blandin： 文章撰写与修订。Pascal Richette： 文章撰写与修订。Philippe Poirier：

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。