近日，迪安診斷與南方醫院增城分院董航明主任、羅網主任團隊合作開展的三代納米孔測序在肺部疾病病原體的檢測回顧性分析研究發表于國際期刊Discovery Medicine (影響因子3.222)，迪安診斷何燕斌為共同第一作者、歐兆博士為共同通訊作者。
該研究表明，三代納米孔測序技術能有效提升下呼吸道感染（LRTI）患者的病原體的檢出率，特別是對結核分枝桿菌、真菌和病毒病原體的檢測。同時大大縮短了臨床病原體檢測的周期（將報告時間從3天減少到6小時）。
研究背景及過程
呼吸道感染嚴重威脅人體健康，致病菌種類繁多，包括細菌、病毒、真菌和肺炎支原體。下呼吸道感染(LRTI)是住院患者最常見的并發癥，也是導致死亡的主要原因之一。傳統病原微生物的檢測方法雖然多種多樣，但在復雜感染或罕見病原體檢測中，檢出率低、全面性差、周期長是常見問題。與傳統檢測方法相比，納米孔測序技術可提高病原體檢測的效率和精度，同時可以改善患者預后。然而，由于缺乏支持納米孔測序技術在感染性病原體臨床應用的研究數據，在一定程度上限制了該技術的臨床應用和普及。
本研究對70名肺部疾病感染患者的支氣管肺泡灌洗液(BALF)樣本分別進行了傳統微生物檢測和三代納米孔宏基因組測序檢測。以BALF培養聯合定量PCR (qPCR)作為參比標準，分析納米孔測序技術檢測病原體的敏感性和特異性。采用傳統培養、qPCR、TB-DNA、Xpert/MTB RIF微生物檢測方法，探討第三代測序技術鑒定LRTI病原菌的實際情況，期望為該技術未來的臨床應用提供參考。
研究結果
?三代納米孔測序有效提升下呼吸道感染病原體的檢測效率
Fig 1
采用三代納米孔測序的方法從70份BALF樣本中檢測出59份中存在病原體（84.3%，Fig 1），其中30份BALF樣本中檢測出一種病原體（42.9%），29份BALF樣本中檢測出兩種及以上的病原體（共感染，41.4%）。相比于傳統的微生物純培養，三代宏基因組技術用于病原體的檢出效率大大提升(Table 1)。
Table 1
?三代納米孔測序能夠有效提升病毒、結核等特殊病原體感染的檢出率
Fig 2
基于三代宏基因組的測序檢測中共發現了59例感染的BALF標本，其中30例樣本為單獨感染，而29例標本為多種病原體的合并感染，細菌和病毒的合并感染是最常見的合并感染類型（Fig 2）。
Fig 3
通過橫向比較痰液的TB DNA檢測（痰液診斷標準：> 500cfu/ml）、肺泡灌洗液結核桿菌純培養、PCR檢測、三代納米孔測序四種不同方法陽性檢出率的比較（Fig 3），在檢出的18例結核患者中，BALF標本純培養陽性率為0，通過三代宏基因組檢測技術可將陽性率提升到33.3%。我國結核病的流行趨勢雖有下降，但各地區疫情控制情況尚不平衡仍是當前較為突出的公共衛生問題，基于納米孔的測序技術將有助于肺結核的早診斷早治療，為“2035年全球終止結核病”提供較好的科研基礎。
?三代納米孔測序準確性高，能夠指導臨床用藥，幫助患者
Table 2
而采用三代納米孔宏基因組測序技術檢測到59例為陽性樣本，11例為陰性樣本。與BALF培養結果、qPCR的檢測結果以及復合參考標準（BALF培養加上qPCR綜合標準）結果相比一致性分別為54.2%，61.4%，85.7%（Table 2）。與復合參考方法為金標準，基于納米孔三代宏基因組檢測平臺的靈敏度為70%，特異性為91.7%。
Fig 4
在針對臨床感染患者的用藥指導方面，52名(74.3%)患者的臨床用藥方案參考了納米孔測序結果，其中31名改變了藥物治療策略。根據肺炎嚴重指數評分（PSI score）等級對患者的用藥情況進行分析，在28例PSI I級患者中，納米孔測序結果為其中18名患者提供了用藥參考，其中10人改變了臨床藥物治療方案；在26名PSI II級患者中，納米孔測序結果為20名患者提供了用藥參考，其中12名患者改變了藥物治療方式。PSI III級、IV級患者分別有6名、5名患者發生了用藥方式的改變（Fig 4）。最終隨訪跟進后發現，其中47名（占比90.4%）患者很快得到改善并出院。
Dano-Seq多重病原體檢測3.0
迪安診斷深耕感染領域多年，基于三代納米孔測序平臺，在近萬例臨床呼吸道樣本檢測的基礎上自主研發臨床級別病原數據庫，對自主研發的tNGS產品Dano-Seq多重病原體檢測正式升級，將病原檢測范圍由188種提升至354種。
該產品通過設計特異性引物，結合多重PCR技術，對目標序列進行靶向擴增富集，利用納米孔測序儀進行實時測序分析，實現針對特定病原的精準檢測。tNGS方法不受人基因組及背景菌基因組的干擾，可以大幅提升對結核、真菌、胞內菌、RNA病毒等難檢測病原體的檢測率。同時囊括9大類耐藥基因檢測，一站式高效、經濟解決臨床痛點問題。滿足呼吸道、局灶感染、不明原因感染等多場景病原體鑒定及多科室病原診斷需求。
三代納米孔測序具有測序速度快、超長讀長的技術優勢。Dano-Seq多重病原體檢測在臨床和檢驗專家的專業指導和緊密協作下，將進一步助力臨床感染病原及耐藥一體化診斷提質增效。
