【文章发表】宏基因组与常规微生物试验在病原及抗生素抗性基因检测中的临床应用对比
1 November 2022[宝藤生物]
宝藤生物与秦皇岛市第一人民医院合作完成了152例患者的病原微生物宏基因组二代测序(mNGS)。研究比较了肺泡灌洗液、血液、痰、脑脊液、胆汁、胸膜液、脓液等样本传统微生物鉴定(CMT)和mNGS的结果,并对其中鲍曼不动杆菌阳性的样本进行了耐药基因和进化关系分析,以期为mNGS在临床抗感染治疗提供相关分子生物学证据。
该研究成果The Comparison of Metagenomic Next-Generation Sequencing with Conventional Microbiological Tests for Identification of Pathogens and Antibiotic Resistance Genes in Infectious Diseases于2022年10月发表于《Infection and Drug Resistance》杂志。
152名患者中128位患者最终确认感染,6位患者排除感染,11位患者仅有mNGS结果,3位患者转诊后无法随访,2位患者测序质量不合格,最终入组134例样本,其中下呼吸道感染占71%,血流感染占8%,中枢神经系统感染占6%,腹腔感染占5%,不明原因发热占4%,皮肤及软组织感染占1%,多处混合感染占5%。
图1 感染部位分布图
mNGS和传统方法相比灵敏性更高(74.2%vs57.8%,P<0.001),其中鲍曼不动杆菌感染阳性率最高,占13.3%,共计17例检出。往后依次为肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、EB病毒、铜绿假单胞菌、结核分枝杆菌等。
图2 mNGS和传统方法检出一致性比较
表1 mNGS和传统方法检出敏感性及特异性对比表
检测方法 | 阴性/阳性 | 感染(例) | 非感染(例) | 敏感性 | 特异性 |
mNGS | 阳性 | 95 | 1 | 74.20% | 83.30% |
阴性 | 33 | 5 | |||
传统检测 | 阳性 | 74 | 1 | 57.80% | 83.30% |
阴性 | 54 | 5 |
图3 感染病原分布图
经临床反馈鲍曼不动杆菌阳性患者耐药情况明显,我们根据mNGS测序结果进行了耐药基因分析和菌株进化亲缘分析,结果显示鲍曼不动杆菌最常见的耐药基因为sul2、ade和APH(3’’)-Ib基因,主要引起临床碳青霉烯类、培南类、头孢菌素类、氨基糖苷类等多种抗生素治疗无效。
结合临床药物治疗结果,我们也发现当鲍曼不动杆菌基因组覆盖率超过2.4%时,mNGS检测到的耐药基因指导临床抗生素的使用,缩短患者的住院时长。但mNGS结果对临床医生指导感染性疾病的临床治疗仍是一个挑战。
图4 鲍曼不动杆菌耐药基因检出分布图
图5 17例鲍曼不动杆菌进化树
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