導(dǎo)     讀

2023年12月，廣東省人民醫(yī)院心外科團(tuán)隊(duì)與迪飛醫(yī)學(xué)合作，在Clinica chimica acta（IF=5.0）雜志發(fā)表了一篇研究型論文。文章納入瓣膜手術(shù)后的79例左側(cè)感染性心內(nèi)膜炎（Left-sided Infective Endocarditis，LSIE）患者開展前瞻性研究，收集了患者的靜脈血、動(dòng)脈血和瓣膜樣本，進(jìn)行培養(yǎng)與mNGS檢測，旨在探討mNGS在LSIE患者靜脈血和動(dòng)脈血中的檢測性能、影響因素及菌群分布，為mNGS的臨床應(yīng)用提供有利依據(jù)。

研究背景

感染性心內(nèi)膜炎（Infective endocarditis，IE）是一種發(fā)生在天然或人工心臟瓣膜、心內(nèi)膜表面或植入心臟裝置上的感染。早期心臟手術(shù)的發(fā)生率為50%，一年內(nèi)死亡率為30%。2015年歐洲心臟病學(xué)會(huì)（European Society of Cardiology，ESC）關(guān)于IE的指南指出，血培養(yǎng)陽性是其病原學(xué)診斷的重要基石。

然而，特殊細(xì)菌、真菌或抗生素的使用會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的診斷方法往往無法檢測到病原體，使得IE病例中有很大一部分是血培養(yǎng)陰性的感染性心內(nèi)膜炎，因而延誤了這些患者的治療。因此，快速可靠的診斷方法對于及時(shí)識別潛在病因和疾病個(gè)性化管理至關(guān)重要。

研究方法

研究最終納入了79例院內(nèi)接受瓣膜手術(shù)的左側(cè)感染性心內(nèi)膜炎患者，收集他們的靜脈血、動(dòng)脈血和瓣膜樣本，分別進(jìn)行血培養(yǎng)、瓣膜培養(yǎng)、靜脈血mNGS和動(dòng)脈血mNGS檢測。

圖1 研究的流程圖

研究結(jié)果

評價(jià)基于mNGS和培養(yǎng)的六種不同IE檢測方法

研究對六種IE診斷方法的性能進(jìn)行了評估和比較，包括血培養(yǎng)、瓣膜培養(yǎng)、靜脈血mNGS、靜脈血mNGS+血培養(yǎng)、動(dòng)脈血mNGS和動(dòng)脈血mNGS+血培養(yǎng)。結(jié)果顯示血培養(yǎng)在病原體檢測方面顯著優(yōu)于瓣膜培養(yǎng)（P= 0.046；圖2），而靜脈血mNGS和動(dòng)脈血mNGS的陽性檢出率分別為43.0%和49.4%，明顯高于血培養(yǎng)（32.9%）和瓣膜培養(yǎng)（19.0%）（圖2）。

此外，不論是靜脈血mNGS，還是動(dòng)脈血mNGS，聯(lián)合血培養(yǎng)的陽性檢出率均高于單項(xiàng)檢測，說明在常規(guī)培養(yǎng)方法的基礎(chǔ)上聯(lián)合血液mNGS對于檢測LSIE患者的病原體具有潛在的診斷價(jià)值。

圖2 不同檢測方法對LSIE患者的診斷性能

比較不同血液mNGS方法，評估影響mNGS檢測能力的因素

研究對不同血液mNGS方法的性能進(jìn)行了探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈血mNGS陽性率高于靜脈血mNGS陽性率（圖2），但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P= 0.425）。聯(lián)合使用靜脈血mNGS和動(dòng)脈血mNGS結(jié)果不能顯著提高陽性檢出率（P = 0.215）。使用單變量分析評估了23種不同的臨床特征，進(jìn)一步分析可能影響mNGS檢測IE能力的因素。結(jié)果顯示術(shù)前白細(xì)胞（P = 0.027）、中性粒細(xì)胞（P = 0.018）、大于14 mm的贅生物（P = 0.043）、主動(dòng)脈瓣贅生物（P = 0.048）與mNGS檢測結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

菌群分析

對79例LSIE患者血漿中菌群的分布進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜脈血mNGS共檢出38株病原菌，混合感染4例；動(dòng)脈血mNGS共檢出43株病原菌，混合感染3例。其中，靜脈血標(biāo)本中常見病原菌為口腔鏈球菌5株、血鏈球菌3株、溶血不動(dòng)桿菌4株、五日熱巴爾通體5株；而動(dòng)脈血中常見病原菌為口腔鏈球菌8株、血鏈球菌3株、溶血不動(dòng)桿菌4株、五日熱巴爾通體6株。

對比血培養(yǎng)和mNGS，兩種方法都能有效檢測鏈球菌感染（圖3B）。血培養(yǎng)似乎對鏈球菌以外的球菌菌株具有更強(qiáng)的檢測能力，而對mNGS發(fā)現(xiàn)的任何革蘭氏陰性菌、真菌或五日熱巴爾通體則均沒有檢測到。

 圖3 不同檢測方法在79位LSIE患者中檢測到的病原體分布。(A)靜脈血mNGS與動(dòng)脈血mNGS檢測到特定病原體感染的患者數(shù)量；(B)不同檢測方法檢測到的微生物

結(jié)    論

mNGS是一種很有前景的診斷方法，可以檢測LSIE患者靜脈血或動(dòng)脈血中的游離DNA，將基于血液的mNGS與血液培養(yǎng)相結(jié)合，能夠有效地識別致病微生物，從而指導(dǎo)臨床及時(shí)診斷與治療，為優(yōu)化高風(fēng)險(xiǎn)LSIE患者的抗生素治療提供有價(jià)值的診斷信息。

參考文獻(xiàn)：

Zeng X, Liang Y, Wang H, Chen J, Xu Y, Ou Q, Yin J, Zhuang J, Xiong W, Tang L, Li X, Tong G, Lei L, Jian X. Detection of pathogens from venous or arterial blood of patients with left-sided infective endocarditis by metagenomic next-generation sequencing: A prospective study. Clin Chim Acta. 2024 Jan 1;552:117698. doi: 10.1016/j.cca.2023.117698. Epub 2023 Dec 10. PMID: 38072301.

編譯：雪冷  審核：佳  排版：琳