导读

免疫缺陷是由于免疫系统发育不全或遭受损害所致，可分为原发和继发性免疫缺陷病（又称获得性免疫缺陷病）。继发性免疫缺陷可由某些慢性疾病如糖尿病、肝硬化等疾病引起，也可能由免疫抑制治疗造成。对各种病原体的易感性增加是免疫抑制最主要、最常见的表现和后果，感染也是患者死亡的主要原因，因此，对病原体及时准确的鉴定至关重要。二代测序(NGS)是一种基于序列的病原体鉴定的综合方法，然而，关于在免疫抑制患者中使用NGS的报道很少，特别是在微生物结果阴性的受试者中。该研究对名接受免疫抑制糖皮质激素治疗疑似感染患者的样本进行了NGS检测，并与常规微生物检测进行了对比，发掘了NGS在免疫抑制感染患者诊断中的巨大潜力。

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文献ID

英文题目：Diagnosticvalueandclinicalapplicationofnext-generationsequencingforinfectionsinimmunosuppressedpatientswithcorticosteroidtherapy.

中文题目：NGS对糖皮质激素治疗的免疫抑制患者感染的诊断价值和临床应用

期刊名：《AnnalsofTranslationalMedicine》

年份：年IF：3.

通讯作者：张文宏

单位：医院感染科

MSSPE引物设计方法

该研究共纳入了名接受糖皮质激素治疗疑似感染的免疫抑制患者，在收集了患者临床特征信息的同时，对所有患者进行了常规微生物检测（CMT）和NGS检测，CMT包含血清学试验、培养、抗原检测、PCR、16SrRNA测序等在内的14种病原学检测。

本研究所有患者均接受个体化治疗，并随访至治疗结束。期间记录所有的临床资料和实验室及x线检查结果。将例患者按临床表现、微生物检测（CMT）及治疗结果分为三组，其中第一组（I组，36例）为符合临床和微生物学感染标准的受试者；第二组（II组，41例）为仅符合临床感染诊断标准的受试者；第三组（III组，31例）为无感染证据，CMT结果为阴性的患者。

图1研究方案设计

研究成果

1、参与者临床特征

本研究从例患者中筛选出符合条件的名患者入组研究，患者临床特征见表1。将例患者按临床表现、微生物检测（CMT）及治疗结果分为三组，患者性别、体温、C反应蛋白(CRP)、血沉(ESR)、降钙素原(PCT)、白细胞(WBC)、中性粒细胞百分比等因素在三组间分布均匀。其中17例(15.7%)患者在参与前接受抗生素治疗，39例(36.1%)患者在参与前接受对症治疗少于3天。入选的例患者中，5例在研究期间死亡(I组2例，II组3例)；4例因感染死亡。

表1入组疑似感染的免疫抑制患者人口统计学及临床特征

注释：GroupI:符合临床和微生物感染标准的受试者；GroupII:仅符合感染临床标准的受试者；GroupIII:非感染性病因的受试者；CRP：C反应蛋白；ESR：红细胞沉降率；PCT：降钙素原；WBC：白细胞计数；N：嗜中性粒细胞。

2、NGS在临床和微生物学阳性患者（I组）中的诊断表现

名患者的NGS与CMT的诊断结果见表2及图2A，其中，72例患者（66.7%）NGS与CMT的整体符合率为66.7%（72/，k=0.;95%CI:0.~0.），与培养的符合率为60.2%（65/，k=0.;95%CI:0.~0.）。

结果显示，细菌(n=11,30.6%)是最常见的病原体，其次是真菌(9,25.0%)和病毒(2,5.6%)；14例患者被发现有一种以上的病原体(图2A)。鉴定出的前3名病原菌为肺炎克雷伯菌(n=6)、白色念珠菌(n=4)和烟曲霉(n=4)。

表2二代测序、传统微生物试验和培养法的阳性结果和一致性比较

注释：a,positive：微生物学诊断阳性的患者；NGS：二代测序；CMT：传统的微生物检测。

图2免疫抑制患者使用CMT和NGS鉴定的病原体分布

I组36例患者中，29例患者的NGS结果与CMT方法一致，符合率为80.6%(29/36)。7例结果不一致的患者中，2例为NGS未检出（血流感染，1例为棒状杆菌，1例为产气荚膜梭状芽胞杆菌），1例仅检出1种病原菌，4例与CMT检测的病原菌不同（表3），14例(38.9%)被诊断为多重感染，其中11例肺部感染，2例血流感染，1例肝脓肿(图2C)。

对于来自14名多重感染患者的样本，需要进行多次微生物检测（CMT）以获得最终的病原诊断，比单菌感染患者的检测花费了更多的时间和成本。然而，NGS仅对14名受试者中的12人进行了一次性测试，就获得了一致的结果。我们进一步分析了确定致病菌所需的检测时间，对于多重感染，与CMT方法相比，NGS方法鉴定病原体所需的时间明显更短(P0.)，但对于单菌感染的诊断并没有时间上的优势。

表3有不同检测结果患者详细信息

注释：BAL：肺泡灌洗液；ND：无数据。

3、NGS在无感染证据的患者（III组）中的诊断表现

在III组无感染证据的31例患者中，NGS在4例患者标本中检出病原体（表3），但检测到的微生物丰度相对较低。若将第I组受试者定义为感染患者，将第III组受试者定义为对照组（非感染患者）时，NGS的敏感性为80.6%（29/36）(95%CI,64.7%to90.6%)，特异性为87.1%（27/31）(95%CI,70.5%to95.5%)，阴性预测值（NPV）和阳性预测值（PPV）分别为79.4%(95%CI,62.9%to90.0%)和87.9%(95%CI,72.1%to95.8%)。

4、NGS在CMT阴性而临床诊断为感染患者（II组）中的诊断表现

该研究中CMT阴性而临床诊断为感染患者共有41例，NGS在其中30例检出阳性病原体（11例细菌感染，5例真菌感染，2例病毒感染，1例原虫感染，11例多重感染）。为了评估NGS在可能感染的免疫抑制患者治疗决策中的益处，我们回顾了第二组41名患者的抗生素治疗方案以及他们感染的临床结果。根据NGS结果指导或修改抗生素方案，将41例患者分为4类(A、B、C、D)，各自的诊断和治疗工作流程如图3A所示。评估患者入院后第14天治疗成功率（TSR）的临床结果，并比较不同组之间的差异。

A：NGS阴性(n=11)，经验性抗生素治疗，TSR为45.5%(5/11)，2例死亡；

B：NGS阳性(n=9)，根据NGS结果立刻调整治疗方案，TSR为77.8%(7/9)（一个典型病例的治疗方案见图3B）；

C：NGS阳性(n=13)，仍进行经验性治疗4-7天症状未改善后，再根据NGS结果调整治疗方案，TSR为84.6%(11/13)（一个典型病例的处理细节如图3C所示）；

D：NGS阳性(n=8)，仍进行经验性治疗4-7天症状未改善后，经验性更改治疗方案，TSR为62.5%(5/8)（4例应用抗生素与NGS结果一致）。

图3NGS对CMT阴性患者的诊断价值

研究发现，基于NGS结果制定或调整治疗方案（组B和组C）的两组患者的总TSR为81.8%（18/22），显著高于未根据NGS结果进行治疗的两组患者（52.6%,10/19，2人在14天内死亡；组A和组D），表明NGS在优化抗生素治疗的医疗决策中发挥重要作用，特别是对于CMT阴性的免疫抑制患者。

5、免疫抑制对NGS和CMT诊断准确性的影响

为了确定免疫抑制程度是否影响NGS的诊断性能，研究以类固醇激素累积应用剂量为指标，结合每日剂量和治疗持续时间评估其对CMT和NGS检测的影响。结果显示，当累积剂量mg时，CMT阳性率明显下降(图4A)，而NGS的阳性检出率不受激素累积剂量的影响。研究同时调查了不同程度免疫抑制患者的病原体分布（图4B），发现随着激素累积剂量的增加，多重感染患者的比例显著升高，当累积剂量mg时，真菌感染的比例也有所增加(图4B)。

结果说明，在免疫抑制的患者中，免疫抑制的增加，多重感染和真菌感染的比例增加，CMT诊断的准确性会受到免疫抑制程度的影响，而NGS未受影响。

图4免疫抑制对NGS和CMT诊断准确性的影响

研究结论

研究表明，NGS与CMT的整体符合率为66.7%，与培养的符合率为60.2%；

对于多重感染，与CMT方法相比，NGS方法鉴定病原体所需的时间明显更短(P0.)，但对于单菌感染的诊断并没有时间上的优势；

NGS的敏感性为80.6%，特异性为87.1%，阴性预测值（NPV）和阳性预测值（PPV）分别为79.4%和87.9%；

NGS在优化抗生素治疗的医疗决策中发挥重要作用，特别是对于CMT阴性的免疫抑制患者；

在免疫抑制的患者中，随着免疫抑制程度增加，多重感染和真菌感染的比例增加，CMT诊断的准确性会受到免疫抑制程度的影响，而NGS未受影响。

亮点

研究发掘了NGS在检测免疫抑制感染患者尤其是CMT阴性患者病原体方面的巨大诊断潜力，有助于医疗决策和优化经验性抗生素方案；

NGS的阴性预测值较高，在发热患者的感染排查上有巨大潜力，有助于减少抗生素的过度使用，避免医疗资源的浪费；

NGS不受免疫抑制程度影响，对于免疫抑制患者感染或多重感染的诊断有重要作用。

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