导语:本研究就mNGS诊断对于脑膜炎、脑炎、脊髓炎的效能与传统诊断方式进行对比,可拓展至重症肺炎领域,早期明确病原学结果,进一步完善相关研究并指导诊疗。
背景
感染性脑炎和脑膜炎,具有高发病率及病死率
现有诊断方法:病史、临床表现、影像学及实验室检查
感染及非感染性疾病临床表现相似
○缺乏对罕见病原学的诊断方法
○侵袭性操作限制
○CNS样本有限可用性及容量。
50%急性脑膜炎未被及时诊断
二代测序或者高通量测序(Next-GenerationSequencing,NGS)
○是一种能直接从临床标本提取核酸并检测病原体的高通量测序技术
突破不同病原体类型的局限性
同时鉴定细菌、真菌、病*和寄生虫等多种类型病原微生物
○甚至已经死亡的病原体
但既往只有病例报道,是否可大量用于临床诊断尚待探讨
方法——研究设计
1年,8家中心,前瞻性研究
Patient:
任何年龄的病人在两周内发生病因不明的脑炎、脑膜炎、脊髓炎,且初诊登记时缺乏诊断
Interventions:
检测脑脊液病原的mNGS
报告患者mNGS电子结果
根据已有临床情况,分析mNGS结果
并每周咨询临床微生物测序平台专家
Comparison:
通过与传统检测方法(定义为脑脊液的培养、PCR或抗原检测,不包括血清学检测或脑脊液以外的样本检测)比较,来评估mNGS诊断中枢神经系统感染的临床有效性。
方法——研究目的
首要:
临床NGS检测的评估(敏感性、特异性、阳性预测价值、阴性预测价值)
应用NGS检测可发现感染的诊断比例
次要:
临床影响NGS检测阳性或阴性的原因
NGS阳性对于临床治疗和结果的影响
NGS的补充分析对于临床医生的作用
建立分析及解释NGS结果的临床微生物测序平台的可行性
次要研究目的
实验室应用mNGS检测血培养阳性标本
标本来自于9-15家ICU,怀疑脓*症患者,于抽取血培养同时刻留取4–10mL标本。
冷链运输至实验室,1周之内将结果反馈给临床
可作成队列研究,于发病不同时刻留取血标本,协助临床医生明确诊断
入组标准
具体流程
结果
入排标准
主要标准(必选):
患者就诊时出现无明确病因导致的超过24小时的精神状态改变(意识水平降低或改变,或者人格改变),且/或全身性或部分性癫痫(但并非完全归因于先前的癫痫症或单纯的发烧性癫痫)。
次要标准(≥2条):
症状出现前或出现后72小时内发热≥38℃
新发局灶性神经系统发作
脑脊液白细胞计数≥5/立方毫米
影像学上脑实质异常,提示脑炎
脑电图异常与脑炎症状一致,且不能明确此症状病因
判断mNGS阳性
对于细胞外细菌、真菌(隐球菌除外)和寄生虫,如果检测到的特异性序列数SSRN≥30(RPM≥1.50),在阴性对照中未出现且该读数在细菌、真菌或寄生虫中排名前10位,或者在阴性对照中出现,检出序列数是阴性对照的10倍且在过去一个月内未多次出现(多次判断标准>25%),则样本结果为阳性;
对于胞内细菌(不包括结核分枝杆菌和布鲁氏杆菌)和隐球菌,如果检测到的SSRN≥10(RPM≥0.50),在阴性对照中未出现且该读数在细菌、真菌中排名前10位,或者在阴性对照中出现,检出序列数是阴性对照的10倍且在过去一个月内未多次出现(多次判断标准为>25%)则样本结果为阳性;
对于病*、布鲁氏杆菌和结核分枝杆菌,如果检测到的SSRN≥3(RPM≥0.15),则认为结果为阳性
结果
结果判读
假阳性—污染可能
污染可分为两组:
通常与背景污染相关的微生物,不符合阳性结果的标准
满足mNGS阳性标准的假阳性结果,但与患者的临床表现和特征不一致。
污染主要来源:
实验室操作(细小病*NIHCQV是硅柱状核酸提取试剂盒中的一种污染物)
试剂(缓生根瘤菌、伯克霍尔德菌和拉尔斯顿菌是工业超纯水系统中常用的污染物)
环境(大肠杆菌、铜绿假单胞菌、屎肠医院环境中广泛存在的病原体)
皮肤或其他身体菌群(痤疮丙酸杆菌、大肠杆菌和表皮葡萄球菌与人类皮肤菌群相关)
假阴性
16例(5.8%)患者出现假阴性
结果显示与细菌、病*和真菌感染有关。
假阴性细菌感染病例均在测序前给予抗生素治疗。
在病*感染的假阴性病例中,SSRN数量为1或2个,不满足阳性标准
作为筛选方法,mNGS检测到的病原体可为诊断提供临床线索,即使不符合阳性结果标准。
脑脊液mngs一线检测推荐
患者病情危重并需要及时和精确的治疗
临床表现非特异性,并且联合其他传统检测用于识别致病原
需要排除广泛的潜在病原体以诊断疑似自身免疫性脑炎
怀疑罕见或新型病原体且无法通过传统检测方法查出致病原
局限
首先,医院都没有现有的检测仪器,而且此类检测成本通常远高于其他传统检测方法
其次,检测出某种病原体的DNA并不一定证明它就是患者的实际致病原
最后,mNGS无法检测出数据库中未包含的微生物
mNGS发展方向
耐药基因
病*分析
动态分析
进化分析实现精准鉴定
评论
本研究就mNGS诊断对于脑膜炎、脑炎、脊髓炎的效能与传统诊断方式进行对比
可拓展至重症肺炎领域,早期明确病原学结果,进一步指导治疗
存在标本留取标准、送检标准、解读标准等无明确指导意见
可进一步完善相关研究
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