二代测序与血液培养在败血症性休克患者病原

导读

近年来，败血症发病率不断增加，早期治疗影响着患者的治疗效果。大多数早期治疗往往是经验性使用抗生素，增加了耐药性和毒性的风险。因此，病原体的早期识别对于靶向治疗是至关重要的。目前传统的血液培养检测（BC检测），还存在着检测时间长，敏感性低和特异性低的问题。本研究通过对败血病患者血浆样本中游离循环核酸（cfDNA）进行二代测序检测，证明了NGS检测在败血症患者病原检测中的可行性，并与血液培养检测进行比较，证明了NGS检测的更高性能。

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文献ID

英文题目：EnhancedPerformanceofNext-GenerationSequencingDiagnosticsComparedWithStandardofCareMicrobiologicalDiagnosticsinPatientsSufferingFromSepticShock

中文题目：二代测序与血液培养在败血症性休克患者病原检测中的比对研究

期刊名：《CriticalCareMedicine》

年份：年5月IF：6.

通讯作者：KaiSohn,PhD

单位：德国弗劳恩霍夫研究所

材料与方法

患者组：48例败血症性休克患者，在败血症发作（T0）和1天（T1），2天（T2），7天（T3），14天（T4），21天（T5）和28天（T6），收集用于BC检测的全血样本和用于NGS检测的血浆样本，共收集到例样本。

对照组：17例无感染的手术后患者，在手术前（T0），手术后（T1）和手术后24小时（T2），收集用于BC检测的全血样本和用于NGS检测的血浆样本，共收集到51例样本。

研究成果

1、参与者临床特征

48名败血症性休克患者参与研究，主要的病灶部位是腹部（n=43；90％），其次是肺（n=4；8％）以及泌尿生殖道（n=1；2％）。在31例患者（65％）中，败血症是由于胃肠道手术后的腹膜炎（n=36；75％）或肝胆外科手术（n=10；21％）引起（表1）。

表1患者组和对照组的特征

2、NGS检测和BC检测阳性率比较

在败血症发作（T0）时，在48名败血症性休克患者中，33％（n=16）的患者BC检测呈现阳性，72％（n=32）的患者NGS检测呈现阳性。在28天的研究期内，例样本的BC检测中，有11％的样本（n=29）呈现阳性。相比之下，例cfDNA样本的NGS检测，71%（n=）呈现阳性（图1A）。在这个阳性样本中，鉴定出种微生物。其中大多数是细菌和病毒，还有古细菌和真菌。在这些细菌中，52％为革兰氏阴性菌，48％为革兰氏阳性菌。

另外，BC和NGS结果中，相对丰度最高的两个物种的患病率相似（图1B），包括大肠杆菌（NGS：12.6％;n=55和BC：14.7％;n=5）和屎肠球菌（NGS：10.0％;n=44，BC：11.8％;n=4）。

图1血液培养和NGS检测的阳性结果和检出物种对比

3、通过独立专家评估确认NGS检测结果

以BC结果作为参考，BC和NGS阳性的样本为17个，仅BC阳性的样本为10个，灵敏度为17/（17+10）=62.96％。排除BC可能的假阳性结果，BC和NGS阳性的样本有10个，仅BC阳性的样本有4个，灵敏度为10/（10+4）=71.43％。然而，由于BC在灵敏度和特异性方面的局限性，BC也不能作为可靠的标准。因此，我们根据患者病史对前三个时间点（T0，T1，T2）的临床合理性进行了专家评估，以确认NGS的结果。在时间点T0至T2的个样本中，SIQ阳性率为73％（n=88），阴性率为27％（n=33）。在个样本相应的BC结果中，为13％的阳性率（n=17）和87％的阴性率（n=）（图2A）。按照多数规则，SIQ结果被评估为96％SIQ+合理SIQ样本的真实性为61％（图2B）。专家评估的结果具有相应的评分者间协议统计数据，足以证明SIQ结果的合理性。

图2NGS诊断的专家评估

研究结论

1、本研究数据表明，传统BC检测的总体阳性率相对较低（11％），BC的阳性样本比例在败血症发作（T0）时最高，在之后的时间点急剧下降；相反，NGS检测的总体阳性率较高（71%），阳性样本比例在不同时间点相对稳定。

2、大多数样本的BC检测结果为阴性，但NGS呈阳性。对NGS检测到的物种进行分析表明，这些物种中大多数是致病性微生物，由于BC检测敏感性有限，因此检测为阴性。

亮点

本研究在28天的研究期内对败血症患者进行连续采样检测，结果表明NGS的检测阳性率高于BC检测，通过独立专家评估也确认了NGS检测结果的合理性，并参考NGS检测结果对患者采用了更适当的抗生素治疗，为败血症患者的治疗提供了宝贵的数据。

公司介绍

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