《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》:Application of metagenomic next-generation sequencing in children with pneumonia of unknown etiology
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目的:探讨宏基因组下一代测序(mNGS)在病因不明儿童肺炎下呼吸道标本中的病原体谱及临床应用价值。方法:研究人员对重庆医科大学附属儿童医院重症监护室(ICU)及呼吸科病房2025年1月至12月住院患儿进行回顾性分析。所有入组病例常规呼吸道病原检测阴性,并接受下
目的:探讨宏基因组下一代测序(mNGS)在病因不明儿童肺炎下呼吸道标本中的病原体谱及临床应用价值。方法:研究人员对重庆医科大学附属儿童医院重症监护室(ICU)及呼吸科病房2025年1月至12月住院患儿进行回顾性分析。所有入组病例常规呼吸道病原检测阴性,并接受下呼吸道标本mNGS病原鉴定,分析mNGS发现与临床资料。结果:共入组92例儿童,男54例、女38例,年龄2个月至13岁8个月;77例(83.7%)检出致病病原体。经临床裁决的细菌、病毒、真菌及非典型病原体病因诊断率分别为75.0%(69/92)、37.0%(34/92)、13.0%(12/92)和5.4%(5/92)。38例合并多重感染,以细菌-病毒混合感染为主(24/92,23.1%)。免疫受损患儿临床裁决的细菌、真菌及多重感染发生率高于免疫正常患儿。免疫受损患儿最常见确诊病原为肺炎链球菌、人巨细胞病毒、流感嗜血杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌及粪肠球菌。58例(63.0%)依据mNGS结果调整方案,转为靶向抗感染治疗。结论:对常规病原检测阴性的儿童肺炎,下呼吸道标本mNGS显著提升病原检出率,有效识别多重感染与机会性病原;免疫状态是影响病原谱与感染模式的关键分层因素,免疫受损儿更易机会性感染;依据mNGS调整抗感染方案可助力个体化治疗。
研究背景方面,肺炎是全球5岁以下儿童感染相关发病与死亡的主要病因之一,病毒在儿科人群中最常见,但即便诊断技术持续进步,仍有大量儿童肺炎无法获得明确病原学诊断,常规培养、抗原与PCR常因前期抗生素使用、苛养菌难培养或标本质量受限而漏检。研究人员指出,针对常规检测阴性、病因不明的儿童肺炎,基于下呼吸道标本的宏基因组下一代测序(mNGS, metagenomic next-generation sequencing)大样本系统分析仍较稀缺,尤其是按宿主免疫状态分层的研究不足,因此本研究旨在评估mNGS在病原识别与指导管理中的价值。该研究发表于《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》。
关键技术方法上,研究人员开展单中心回顾性队列分析,样本来源于重庆医科大学附属儿童医院2025年1月至12月呼吸科与ICU住院、年龄1个月至14岁、临床确诊肺炎且常规微生物检测(CMTs, conventional microbiological tests)阴性者;下呼吸道标本包括支气管肺泡灌洗液(BALF, bronchoalveolar lavage fluid)与深部痰液,提取DNA/RNA后构建文库并于NextSeq CN500平台测序,对人参考基因组GRCh38去除宿主序列,比对微生物数据库并以RPTM(reads per 10 million sequence)设定阳性阈值;病原临床归因由两名资深临床医师独立结合流行病学、影像、治疗反应与免疫状态裁决,分歧时经多学科讨论统一。
研究结果部分,在入组患者特征中,92例患儿中位年龄3.58岁,91.3%为社区获得性肺炎,47.8%伴基础疾病,30.4%入ICU;mNGS检测结果显示98.9%(91/92)标本获微生物信号,共检出53种317株微生物,细菌检出率94.6%、病毒62.0%、真菌14.1%、非典型8.7%,最常见细菌为肺炎链球菌(57例)与流感嗜血杆菌(27例),最常见病毒为人巨细胞病毒(HCMV, human cytomegalovirus)(22例)与EB病毒(13例)。病原诊断与分布方面,经临床裁决77例(83.7%)明确病原,细菌临床致病判定比例79.3%、病毒59.6%、真菌92.3%、非典型62.5%;单感染39例中细菌32例占优,多重感染38例以细菌-病毒混合(24例)为主。按免疫功能分层分析中,免疫受损组17例细菌与真菌致病率及多重感染率显著高于免疫正常组(均P<0.05,FDR校正q<0.05),免疫受损组特征病原为HCMV、粪肠球菌、嗜麦芽窄食单胞菌;抗感染药物调整方面,63.0%(58/92)依mNGS改动方案,其中43.5%追加抗生素、13.0%升阶、4.3%降阶,免疫受损组调整率76.5%。
讨论部分总结指出,下呼吸道标本较上呼吸道与血液更代表肺部真实病原负荷;mNGS突破常规法对苛养菌与机会病原限制,但高检测率不等于高临床归因率,须结合免疫状态区分定植与致病,免疫受损者相同序列更可能为真正病原。研究人员强调免疫状态应作为mNGS报告解读的核心分层变量,对危重与免疫受损患儿应常规检测同步开单而非二线补做;本研究的局限为单中心回顾性、样本量有限且未设同期对照,未来需多中心前瞻性验证读长计数与病情严重度关联。结论翻译如下:对常规病原检测阴性的儿童肺炎,早期下呼吸道标本mNGS可高效识别致病病原、多重感染与罕见隐匿病原;应依免疫状态分层解读,免疫正常者关注常见社区获得病原,免疫受损者警惕HCMV、耶氏肺孢子菌(Pneumocystis jirovecii)、嗜麦芽窄食单胞菌等机会病原及多重感染;分层解读后精准调整靶向方案,可减少盲目经验用药,为疑难儿童肺炎规范化诊疗提供重要参考。