前沿文献 | 基于宏基因组二代测序技术检测肾移植术后肺部感染的病原学研究

摘要

为探讨肾移植术后肺部感染病原学特点和宏基因组二代测序技术（mNGS）的诊断价值，西安交通大学第一附属医院肾移植科纳入40例肺部感染受者，通过常规病原体检测方法和mNGS明确病原体。发现与常规病原体检测方法相比，mNGS在病原体种类和分布、检测时效、敏感性、混合型感染诊断率及受益等方面更具优势，利用mNGS可更加高效寻找肾移植术后肺部感染的病原体，采取精准化治疗，减少费用，提高治愈率，值得广泛推广应用。

资料与方法

一

入组标准

1. 临床表现，出现发热、胸闷气短、咳嗽咳痰、咯血或胸痛等症状；

2. 体征，双肺可闻及干湿啰音，有时也可出现哮鸣音，部分受者无特异性症状；

3. 影像学检查，X线胸片或者肺部CT发现肺部有感染性病变。

排除标准：排除其他部位感染或其他的肺部疾病，如肺癌、尘肺、支气管哮喘、慢性阻塞性肺炎等。

二

支气管肺泡灌洗液（BALF）样本采集

患者咽喉部局部麻醉后，通过纤维支气管镜对病灶所在支气管以下肺段或亚肺段水平，用无菌生理盐水多次灌洗获取BALF，第一管建议弃用，建议取第二管（A管）和第三管（B管）的标本，标本采集后最好4h内送检。A管样本直接用于mNGS检测，提取核酸、文库构建、上机测序并比对分析，根据比对到的序列信息来判断样本包含的病原微生物种类。

三

常规检测方法

1. 包括血培养、痰培养及涂片、抗原检测、肺部组织病理等；

2. B管BALF用于培养细菌、真菌、分枝杆菌和涂片染色（六胺银染色法、姬姆萨染色等）；

3. PCR方法（全血、BALF）：主要用于人巨细胞病毒（CMV）、EB病毒、疱疹病毒等定量检测；

4. 此外血清学检查也可以起到"定性不定类"的辅助诊断作用，包括G实验、GM实验、乳酸脱氢酶（LDH）、降钙素原（PCT）、白介素6（IL-6）等。

结果

一

mNGS和常规病原体检测结果分析

mNGS方法检测

BALF样本37例阳性，检测敏感性92.5%，其中单一型肺部感染15例，混合型肺部感染22例。其中，细菌病原体种类较为分散；真菌和病毒相对更集中，20例（50%）检出耶氏肺孢子菌，10例（25%）检出CMV。

图1. mNGS和常规检测方法检出的肾移植受者支气管肺泡灌洗液病原体种类分布比较

常规检测方法

12例阳性，阳性率为30%，病原体分布较为分散。

图2. 不同常规检测方法检出的肾移植受者肺部感染时病原体种类分布

血清学检查

G实验阳性者25例 ,但无法区分真菌感染类型；GM实验阳性者1例，提示存在侵袭性曲霉菌感染的风险；乳酸脱氢酶（LDH）共有23例阳性，可作为诊断耶氏肺孢子菌肺炎（PJP)重要指标之一；PCT阳性（31例）或IL-6阳性（21例）者可能存在细菌或其他感染。

二

mNGS与常规病原体检测方法比较

对于混合型肺部感染，mNGS和常规病原体检测的诊断率分别为55%和10%，两者差异有统计学意义；而对于单一型肺部感染，诊断率分别为30%和20%，两者差异无统计学意义。

表1.肾移植术后混合型和单一型肺部感染病原体分布特征

两种检测方法一致性并不高（25.0% ,10/40),与常规检测方法相比，mNGS在病原体种类和分布、检测时效、敏感性、混合型感染诊断率及受益（用药种类、费用、副作用、疗效）等方面更具优势，特别是对真菌、病毒等诊断尤为突出。

图3. 宏基因组二代测序与常规病原体检测方法一致性比较

三

治疗结果

本研究组40例肺部感染受者，治疗期间18例停用免疫抑制剂，22例减量；22例接受呼吸机辅助通气；13例因移植肾功能不全给予肾脏替代治疗。最终36例治愈出院，治愈率90%，住院时间（20.56±4.92）d（10～90d）,4例死亡，均为mNGS和常规检测皆阳性者。出院随访时间 3～36个月 ,未再出现二次感染及相关并发症，移植肾功能稳定。

讨论

1

肾移植术后肺部感染最常见的病原体为耶氏肺孢子菌（20例）和 CMV（10例），其中20例耶氏肺孢子菌患者，17例治愈，3 例死亡，低于文献报道死亡率（90%-100%）。

2

与常规病原体检测方法相比，mNGS可在48h内得出检测结果，敏感率达92.5%，尤其是对混合型感染的诊断，能够更加及时精准地治疗。虽然mNGS比常规病原体检测技术更具优势，但并不能完全取代，两者联合使用可以提高病原体诊断的敏感性和特异性。

3

本研究中3例mNGS阴性结果考虑与取样部位、治疗时间大于5d等有关，建议最好在进行治疗3d内完成mNGS，可减少抗生素影响。

参考文献

张江伟, 燕航, 薛武军,等. 基于宏基因组二代测序技术检测肾移植术后肺部感染的病原学研究[J]. 中华器官移植杂志, 2021, 42(05):260-264.

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