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靶向高通量测序技术(tNGS)在下呼吸道感染病原体检测中的诊断价值论文

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2024-06-25 10:37:53    来源:    作者:xieshijia

摘要:目的探讨靶向高通量测序(Targeted Next-generation Sequencing,tNGS)对下呼吸道感染病原体检测的优势及指导治疗作用。方法选取2022年1月—2023年12月广西梧州人民医院收治的295例疑似下呼吸道感染患者为研究对象,所有患者均行痰或肺泡灌洗液tNGS与传统病原学检测(Traditional Pathogen Testing,CMTs),以CMTs为金标准,分析tNGS的灵敏度、准确度、特异度、阳性预测值及一致性。结果295例疑似下呼吸道感染患者的检出结果显示,tNGS

  [摘要]目的探讨靶向高通量测序(Targeted Next-generation Sequencing,tNGS)对下呼吸道感染病原体检测的优势及指导治疗作用。方法选取2022年1月—2023年12月广西梧州人民医院收治的295例疑似下呼吸道感染患者为研究对象,所有患者均行痰或肺泡灌洗液tNGS与传统病原学检测(Traditional Pathogen Testing,CMTs),以CMTs为金标准,分析tNGS的灵敏度、准确度、特异度、阳性预测值及一致性。结果295例疑似下呼吸道感染患者的检出结果显示,tNGS检测的阳性检出结果为290例,CMTs的阳性检出结果为289例。tNGS的灵敏度为99.31%,准确度为98.98%,特异度为80.00%,阳性预测值为99.65%。kappa值为0.722,提示两种检测方法具有较高的一致性。结论tNGS技术在疑似下呼吸道感染患者中具有较高的诊断价值。

  [关键词]病原诊断;下呼吸道感染;靶向高通量测序;传统病原学检测

  The Application Value of Targeted Next-generation Sequencing in the Pathogen Detection of Lower Respiratory Tract Infection

  LIAO Yuxiang,ZHU Shuiquan,WU Guixiong,GUO Juan

  Department of Respiratory and Critical Care Medicine,Wuzhou People's Hospital,Wuzhou,Guangxi Zhuang Autono‐mous Region,543000 China

  [Abstract]Objective To explore the advantages of targeted next-generation sequencing in detecting pathogens in lower respiratory tract infections and its guiding therapeutic effect.Methods A total of 295 suspected patients with lower respiratory tract infections admitted to Wuzhou People's Hospital in Guangxi from January 2022 to December 2023 were selected as the study objects.All patients underwent sputum or alveolar lavage fluid tNGS and traditional pathogen testing(CMTs).CMTs was used as the gold standard to analyze the sensitivity,accuracy,specificity,positive predictive value,and consistency of tNGS.Results The detection of 295 suspected patients with lower respiratory tract infections showed that the positive detection of tNGS was 290 cases.The positive detection results of CMTs were 289 cases.The sensitivity of tNGS was 99.31%,the accuracy of tNGS was 98.98%,the specificity is 80.00%,and the posi‐tive predictive value of tNGS was 99.65%.The kappa value was 0.722,indicating high consistency between the two de‐tection methods.Conclusion tNGS technology has high diagnostic value in patients with suspected lower respiratory tract infections.

  [Key words]Pathogenic diagnosis;Lower respiratory tract infection;Targeted high-throughput sequencing;Traditional pathogen detection

  在感染性疾病中,急性下呼吸道感染,特别是肺炎,已成为严重影响国民生命健康的主要疾病之一[1-3]。病原微生物的准确检测和快速表征是准确诊断感染性疾病的先决条件,也是确定治疗策略的关键,传统检测方法在准确性和及时性上均不能满足临床对病原感染诊断的要求,因此迫切需要一种新型检测手段提高病原体的检出率[4-5]。靶向高通量测序(Targeted Next-generation Sequencing,tNGS)是一种可鉴定病原体及区分病原体耐药基因的技术手段,在临床上备受关注,但相关报道较少,诊断价值尚待进一步明确[6]。本研究选取2022年1月—2023年12月广西梧州人民医院收治的295例疑似下呼吸道感染患者为研究对象,通过比较tNGS与传统检测方法(Traditional Pathogen Testing,CTMs)对下呼吸道感染病原菌的检测情况,以明确tNGS技术在下呼吸道感染中的诊断价值。现报道如下。

  1资料与方法

  1.1一般资料

  选取本院收治的295例疑似下呼吸道感染患者为研究对象,其中男184例,女111例;年龄24~71岁,平均(60.55±16.94)岁。本研究根据《赫尔辛基宣言》原则进行,获本院医学伦理委员会的批准(【医伦】会审2021第057号)。

  1.2纳入与排除标准

  纳入标准:①部分临床症状符合下呼吸道感染特征;②临床资料完整;③知情同意并签署知情同意书。

  排除标准:①在检测前被确诊为非感染性疾病患者;②妊娠期、哺乳期妇女;③检测标本未通过质量控制者。

  1.3方法

  1.3.1仪器与试剂核酸提取试剂盒(诺唯赞生物,货号RM601);病原微生物靶向建库试剂盒(上海冰缘医疗,货号EX0031);测序试剂盒(illumina,货号MS-103-1002);PCR仪(杭州朗基,型号T20);二代测序仪(illumina,型号Miseq)。

  1.3.2标本采集①痰标本:未建立人工气道者,在清晨3次清水漱口后用力咳出呼吸道痰液,并置于痰盒内;建立人工气道者,给予一次性痰液收集器吸痰。②灌洗液标本:在适当的支气管树分支处将支气管镜顶端嵌顿,注入60~120 mL的生理盐水,在灭菌容器中回收过滤后的灌洗液。选取局限性肺部病变者的病变严重的段支气管;对于弥漫性肺部病变者,选取左肺舌段或右肺中叶(B4或B5)。采集痰量≥1 mL,灌洗液培养样本量≥10 mL,标本收集后立即送检。

  1.3.3病原菌检测对痰液或支气管肺泡灌洗液标本进行CMTs,包括痰涂片、痰培养、灌洗液涂片、灌洗液培养,相关操作按照《全国临床检验操作规程》进行[7-8]。tNGS按照试剂盒说明书对核酸提取后,实施测序接头连接和目标基因序列扩增富集。通过离线数据(由计数MiSeq和接头index系统生成),排除引物单端识别或引物非特异性结合、序列数小于60bp的序列。比对NCBI RefSeq基因组数据库以获得微生物序列数,再与已知浓度的参考对照进行比较,得出浓度。阴性结果表示浓度<100 copies/mL。

  1.4观察指标

  比较两组检测方式的病原体种类检测率、检出病原体一致性,以CMTs为金标准,分析tNGS的灵敏度[真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%]、准确度[(真阳性例数+真阴性例数)/总例数×100%]、特异度[真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%]、阳性预测值[真阳性例数/(真阳性例数+假阳性例数)×100%]。

  1.5统计方法

  采用SPSS 20.0统计学软件进行分析。诊断效能为计数资料,用例数(n)和率(%)表示,采用χ2检验。一致性采用kappa值检验,P<0.05为差异有统计学意义。

  2结果

  2.1两种检测方式对于疑似下呼吸道感染患者的检出结果比较

  两种检测方法对于295例疑似下呼吸道感染患者的检出结果比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

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  2.2 tNGS的各项诊断效能分析

  以CMTs为金标准,tNGS的灵敏度为99.31%,准确度为98.98%,特异度为80.00%,阳性预测值为99.65%。kappa值为0.722,提示两种检测方法具有较高的一致性,见表2。

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  3讨论

  tNGS是近年来发展起来的技术,其利用多重聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增预测病原体的靶基因[9-10],能够快速为DNA测序提供高通量数据[8]。tNGS将多重病原体靶向PCR扩增与高通量测序相结合,可在24 h内快速鉴定病原体及其耐药或毒力基因[10-14]。另外,与宏基因组测序相比,tNGS能在一次检测中兼顾DNA和RNA检测流程,以较低的测序数据量带来测序成本的下降,因此更具卫生经济学价值[15-17]。

  本研究结果显示:295例疑似患者中,经tNGS检测的阳性检出结果为290例。CMTs的阳性检出结果为289例,tNGS的灵敏度为99.31%,准确度为98.98%,特异度为80.00%,阳性预测值为99.65%。kappa值=0.722,提示两种检测方法具有较高的一致性。分析原因可能为tNGS是通过高通量测序技术识别DNA从而检测样本中的病原体,具有灵敏度高和覆盖广的方法学优势。颜新生等[18]在相关研究中指出,在疑似下呼吸道感染患者中运用tNGS技术与CMTs具有较高的一致性(kappa值为0.734),与本文所得结论一致。此外,本研究未将tNGS与宏基因组测序技术进行比较,在未来研究中可将两者的检测效能进行比较,以进一步明确tNGS技术在下呼吸道感染等感染性疾病中的诊治指导价值。

  综上所述,tNGS技术在疑似下呼吸道感染患者中具有较高的诊断价值。

[参考文献]

  [1]陈舒影,余方友.呼吸道感染病原体检测技术与发展趋势[J].中国临床新医学,2022,15(10):894-899.

  [2]任燕飞,张敏,杨涛,等.下呼吸道感染病原体检测方法及相关病原体研究[J].中国现代医生,2022,60(25):114-117.

  [3]何承成.肺泡灌洗液mNGS对下呼吸道感染病原体诊断价值的研究[D].大理:大理大学临床医学院,2022.

  [4]叶泽辉,郭惠玲,陈茂生,等.多重PCR病原体分子检测技术在下呼吸道感染诊断中的应用价值[J].分子诊断与治疗杂志,2021,13(4):518-521.

  [5]朱美利.mNGS检测肺泡灌洗液病原微生物在下呼吸道感染诊治中的应用时机与价值初探[D].昆明:昆明医科大学,2020.

  [6]徐伟玲,于少飞.病原靶向二代测序在下呼吸道感染病原体诊断中应用价值研究进展[J].检验医学与临床,2023,20(20):3068-3072.

  [7]徐晓梅.病原体靶向高通量测序(tNGS)技术在住院患儿感染性疾病的应用价值[D].合肥:安徽医科大学,2023.

  [8]宁宁.肺泡灌洗液靶向二代测序检测在儿童社区获得性肺炎诊疗中的应用价值[D].南昌:南昌大学,2023.

  [9]胡旺.NGS在下呼吸道感染中的病原学诊断价值及预测耐药的初步探讨[D].广州:广州医科大学,2023.

  [10]徐伟玲,于少飞.病原靶向二代测序在下呼吸道感染病原体诊断中应用价值研究进展[J].检验医学与临床,2023,20(20):3068-3072.

  [11]陈华,陈品儒,李艳阳,等.靶向高通量测序鉴定非结核分枝杆菌菌种的应用价值[J].中国防痨杂志,2023,45(4):362-366.

  [12]王决恒,周宇荀,李凯,等.基于多重长PCR靶向捕获测序技术的高同源SNP鉴定[J/OL].东华大学学报:自然科学版,1-8[2024-02-29].

  [13]倪晓洁,单洪武,王翔,等.肺泡灌洗液靶向高通量测序在确定成人下呼吸道感染病原体中的应用[J].名医,2023(4):57-59.

  [14]颜义龙.tNGS检测肺泡灌洗液病原微生物在下呼吸道感染诊治中的应用时机与价值[J].中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生,2022(8):44-47.

  [15]叶泽辉,郭惠玲,陈茂生.多重PCR病原体分子检测技术在下呼吸道感染诊断中的应用价值[J].分子诊断与治疗杂志,2021,13(4):518-521.

  [16]胡晓熠,汪明,王惠明.高通量测序技术在尿路感染及腹膜透析相关腹膜炎病原学诊断中的价值[J].中华实用诊断与治疗杂志,2021,35(3):230-233.

  [17]李艳燕,高美丽,赛亚飞,等.呼吸道病原体核酸恒温扩增芯片十三联检在下呼吸道感染诊断中的价值[J/CD].中华肺部疾病杂志:电子版,2019,12(2):171-174.

  [18]颜新生,张丹,王栋,等.疑似肺炎患者BALF样本应用tNGS技术进行病原学诊断的价值研究[J].现代检验医学杂志,2023,38(5):12-16.