精準醫(yī)學時代，NGS為危重患者診斷帶來曙光

文/劉慶華 李強 編輯/青鳥

李強

上海同濟大學附屬東方醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學中心主任，肺部腫瘤臨床診療中心主任，大內科及內科教研室主任，教授、主任醫(yī)師，博士生導師。世界支氣管病及介入肺臟病學會理事，中國醫(yī)師協(xié)會呼吸醫(yī)師分會介入呼吸病學工作委員會主任委員，中華醫(yī)學會呼吸病分會介入呼吸病學組副組長。

劉慶華

女，上海同濟大學附屬東方醫(yī)院呼吸科副主任醫(yī)師，復旦大學醫(yī)學博士，美國約翰·霍普金斯醫(yī)院訪問學者。主要從事肺部感染性疾病精準診治和肺癌等呼吸內鏡介入診治工作。為中華醫(yī)學會呼吸病學分會青年委員、中華醫(yī)學會呼吸病學分會感染學組委員、中國醫(yī)師協(xié)會內鏡醫(yī)師分會呼吸內鏡專委會委員。

隨著基因測序技術高速發(fā)展，NGS（二代基因測序）成了醫(yī)療領域的熱門詞匯，尤其在感染性疾病的診療中風頭正盛——傳統(tǒng)病原微生物檢測速度相對較慢，如果患者情況危急，這種新技術或許能為患者多獲一線生機。本文中提到兩個病例，患者癥狀均來勢洶洶，但病因難尋，診療舉步維艱……

病例 1

男性，70歲，頭痛伴嗜睡2周，高熱、意識障礙4小時余。入院，病程中癥狀進行性加重，無噴射性嘔吐，無咳嗽咳痰，發(fā)熱最高達39℃，不伴畏寒寒戰(zhàn)。意識模糊，右側定向凝視，頸項強直，雙肺呼吸音粗，心率93次/分，四肢肌張力增高，克氏征和布氏征（+），雙側巴氏征可疑陽性。

該患者患什么疾病，病因究竟是什么？肺部感染嗎？檢查后患者肺部影像并沒有看到顯著感染征象，臨床表現也不符合肺部感染，故肺部感染診斷不成立?；颊吒邿?、意識障礙伴有神經系統(tǒng)體征，診斷首先考慮中樞神經系統(tǒng)感染可能。

那么，既然已經考慮患者顱內感染，感染病原體又是什么？該如何啟動抗感染治療？必須盡快明確病原學診斷，這也是實現精準治療和改善患者預后的首要因素，這肯定要做常規(guī)病原微生物培養(yǎng)。

醫(yī)生即刻啟動經驗性抗感染治療和相關檢查：顱腦CT、MRI和腰穿。可是腦脊液標本究竟該如何送檢才可以實現病原學的快速精準診斷？常規(guī)病原微生物培養(yǎng)是肯定要進行的一項檢查，但培養(yǎng)結果出來一般至少需要3天時間，患者病情危急，所以送檢腦脊液同步送檢病原微生物二代基因測序（NGS）。48小時后，NGS結果提示鏈球菌屬（巴黎鏈球菌和巴氏鏈球菌）病原體感染。然而，3天后腦脊液培養(yǎng)結果顯示陰性。給予患者針對鏈球菌屬抗感染藥物，治療3天后患者神志逐漸轉清，臨床指標改善，一周后復查腦脊液轉清，化驗指標顯著改善，病情穩(wěn)定好轉。

可以說，腦脊液NGS向傳統(tǒng)病原微生物培養(yǎng)檢測技術宣戰(zhàn)，并占領了顱內感染的“病原微生物精準診斷戰(zhàn)場高地”。

病例 2

女性，66歲，反復咳嗽咳痰近3年?；颊呓?年來，多次查血沉基本正常，結核抗體陰性，結核桿菌T細胞檢測（-），痰x-pert（-）。曾輾轉多家醫(yī)院就診，均考慮肺結核，擬行抗結核治療，患者拒絕接受肺結核診斷和抗癆治療，癥狀時輕時重，癥狀重時就自行口服抗生素治療。

面對患者訴求，我們必須即刻開啟病原學精準診斷之路。傳統(tǒng)的痰檢病原體檢測是必須的，同時進行氣管鏡檢查，觀察肺內各支氣管情況，肺泡灌洗獲取下呼吸道標本，進行病原微生物二代基因測序。

肺泡灌洗液NGS結果為非結核分枝桿菌（NTM）（海魚分枝桿菌）感染。

感染性疾病一直以來威脅著人類健康。病原體感染的復雜多樣，新發(fā)病原體不斷涌現，細菌耐藥形勢嚴峻，傳統(tǒng)的病原微生物檢測技術診斷敏感性、特異性受限，診斷結果相對滯后，很多時候難以獲得病原微生物陽性診斷?？焖倬珳试\斷感染病原體是當今亟待解決的臨床問題，“感染性疾病病因診斷”開始面臨巨大挑戰(zhàn)。

臨床宏基因組測序是一種對臨床樣本中所有核酸進行測序，然后從中尋找可能病原體的方法。病原微生物宏基因組學二代測序（NGS），在盡可能保證樣本中所有核酸都被無差別提取出來的前提下，具有快速獲得病原體種類甚至耐藥信息的能力，可覆蓋細菌、真菌、病毒、寄生蟲等主要感染病原體，讓感染性疾病的診斷邁向更為廣闊的空間，也為疑難危重感染的快速精準診斷提供了新希望。

10余年前，至少半數以上的腦炎病例無法獲得病因診斷，而被稱為“最常見的腦炎是病因不明的腦炎”。作為全新的病原學診斷技術，NGS與宏基因組技術為包括中樞神經系統(tǒng)內的各種感染性疾病提供了精準醫(yī)學的途徑。首例腦脊液NGS報道發(fā)表于2014年，之后相繼有個案報道，都取得了令人欣喜的臨床診治結果。目前，NGS在中樞神經系統(tǒng)感染病因診斷方面仍熱火朝天，正進行臨床實踐積累和研究探索。病例1中患者在腦脊液病原微生物培養(yǎng)陰性的條件下，依然獲得了精準診斷，為疾病精準治療提供了可靠的依據。而病例2中的非結核分枝桿菌（NTM-PD）的發(fā)病率和患病率與日俱增，但是其精準診斷和鑒別診斷一直困擾著臨床醫(yī)師。傳統(tǒng)的病原微生物培養(yǎng)技術，面臨著培養(yǎng)周期長、敏感性和特異性欠佳的不足。由此可見，可靠地檢測技術在NTM疾病診治中占有非常重要的地位，精準醫(yī)學時代的到來，為臨床上這些診治困難的感染性疾病帶來了新曙光。

科技信息高速發(fā)展的今天，技術的進步勢不可擋，而傳統(tǒng)的病原微生物學診斷手段已經不能完全滿足臨床需要。NGS等非培養(yǎng)式的快速精準檢測技術，盡管會面臨結果判讀、標本中人類基因組干擾等各種困難，但已開始悄悄地改變著我們的臨床診治過程，向我們傳統(tǒng)微生物學檢測手段發(fā)出了無聲宣戰(zhàn)。