前沿文献 | 宏基因二代测序在人工关节真菌感染中的应用

1

引言

上海市第六人民医院张先龙主任团队（第一作者何人可）于《Journal of Infection》发表了一篇分析宏基因二代测序（metagenomics next-generation sequencing, mNGS）技术在人工关节真菌感染中诊断价值的文章，回顾性分析了8例人工关节真菌感染的患者mNGS和传统培养的真菌检出结果及阳性率，发现mNGS检出真菌的阳性率明显高于传统培养结果，mNGS测序有助于提高人工关节真菌感染的病原体检出率。

2

资料来源

2017年10月-2020年10月收治的8例病原体检测确定为人工关节真菌感染的病人。

人工关节感染诊断标准

主要标准

1.同一关节的2个及2个以上假体周围标本培养出同一种致病菌

2.存在与关节腔相通的窦道

次要标准

1.血清C反应蛋白和红细胞沉降率升高

2.关节液白细胞计数升高或白细胞酯酶试验阳性（++）

3.关节液中性粒细胞百分比升高

4.假体周围组织病理学检查结果阳性

5.单个标本细菌培养阳性

符合主要标准中的任意一条或次要标准中的3条及以上，即可考虑诊断为PJI。

3

标本采集

收集患者术前关节液、术中关节液、假体周围组织、假体超声裂解液四种标本各两份，一份送本院病原菌培养，另一份标本外送华大基因做病原学mNGS检测。

4

mNGS与传统培养比较

mNGS检测阳性率高于传统培养

总体检出率上，传统培养真菌阳性率为62.5%（5/8），mNGS阳性率为100%（8/8）。

术前检出率上，关节液血培养阳性率为25%（2/8），mNGS阳性率为75%（6/8）。

mNGS检测时间少于传统培养

传统培养通常超过4d；mNGS检测，平均报告时间2d，相比之下，时间明显缩短。

mNGS有助于真菌混合感染的检测

8例患者mNGS检出单一真菌感染5例，真菌和细菌混合感染3例；传统培养仅检测出1例真菌和细菌混合感染。

5

治疗与转归

1	6例患者术前关节液mNGS提示真菌感染：1例用抗真菌药物保守治疗；其余5例行二期翻修手术治疗，骨水泥抗生素用VMA方案（万古霉素、美罗培南、两性霉素）。
2	1例患者术前关节液培养和mNGS均为阴性，行二期翻修手术治疗，骨水泥抗生素用万古霉素+美罗培南。
3	1例患者术前关节液mNGS为阴性，培养提示金葡菌，因急性感染，遂行DAIR术。

8例患者术后均口服抗真菌药物6个月。

经过9个月的随访，所有感染均得到治愈或控制，感染症状和血清学异常也有消失。

6

结果和讨论

据报道，真菌性PJI约占所有PJI病例的1%，被认为是非典型的和难以治疗的，治疗失败率超过50%。真菌病原体延迟和遗漏的诊断被认为是治疗失败的关键因素。同时，目前针对培养阴性PJI的经验性和广谱抗生素方法通常能够覆盖大多数细菌性病原体，但不能覆盖真菌，因此及时准确的诊断颇为关键。

这是目前的文献中首次关注mNGS在真菌PJIs诊断中的应用价值。目前，绝大多数的分子诊断技术都集中在16S片段的测序上，这是细菌基因组的一个保守区域，这使得它们无法识别真菌生物体。因此非靶向mNGS具有很大的优势和应用价值。

传统真菌培养普遍存在耗时较长，阳性率低，混合感染检出率低的不足。

相比之下，mNGS仅需少量的样本，耗时较短，阳性率高，可在术前提示真菌感染，可以及时地使用抗真菌药物治疗并在骨水泥中添加两性霉素。

作者建议在处理疑似真菌病原体引起的PJI时，使用mNGS作为常规检查。

参考文献：

He R, Wang Q, Zhang F, Tang J, Shen H, Zhang X. Metagenomic sequencing in the management of fungal periprosthetic joint infection. The Journal of infection. 2020;81(5):816-46. 

 推荐阅读

关注唯菌论，了解更多资讯