2023 年 7 月(yuè),世界衛生組織(World Health Organization,WHO)發布了《應用(yòng)新一代靶向測序技術(shù)檢測耐藥結核病:快速通告,2023》,在新一代 tNGS 技術(shù)全球應用(yòng)尚處于起步階段的(de)背景下,體現了 WHO 對 tNGS 技術(shù)在耐藥結核病(DR-TB)診斷中應用(yòng)前景的(de)認可(kě)和(hé)高(gāo)度重視。

這篇通告是 2022 年 WHO 組織專家對商業(yè)化的(de)以診斷 DR-TB 爲目标的(de) tGNS 技術(shù)的(de)已發表和(hé)待發表的(de)數據進行(xíng)荟萃分(fēn)析,并在 2023 年 5 月(yuè)對荟萃分(fēn)析結果進行(xíng)討(tǎo)論形成的(de)推薦意見。

tNGS 屬于高(gāo)通量測序技術(shù)的(de)一種,通過靶向捕獲特定基因後進行(xíng)高(gāo)通量測序,能(néng)對待測樣本中上(shàng)百種常見病原微生物(wù)及其毒力和(hé)耐藥基因進行(xíng)檢測,有(yǒu)助于診斷 DR-TB,從而精準指導臨床用(yòng)藥。

tNGS 可(kě)以檢測新型或老藥新用(yòng)抗結核藥物(wù)的(de)敏感性,而目前尚無任何分(fēn)子耐藥檢測可(kě)以同時覆蓋這些藥物(wù)。所以,tNGS 具有(yǒu)很大(dà)的(de)潛質,可(kě)爲目前推薦的(de)超短程化療方案的(de)制(zhì)定提供全面的(de)耐藥譜信息參考。

WHO 希望在更爲詳細的(de)數據正式公布之前,提前向全球分(fēn)享此次對 tNGS 技術(shù)的(de)荟萃分(fēn)析的(de)主要發現和(hé)結論,以提高(gāo)結核病(TB)防控領域對 tNGS 檢測結核分(fēn)枝杆菌(MTB)耐藥應用(yòng)價值的(de)認識,從而推動該技術(shù)的(de)合理(lǐ)應用(yòng)和(hé)推廣。


01

tNGS 技術(shù)應用(yòng)的(de)臨床背景

2021 年,全球超 1000 萬人(rén)罹患 TB,包括超過 100 萬耐多藥或利福平耐藥結核病(MDR/RR-TB)病例。但(dàn)是,目前隻有(yǒu)三分(fēn)之一的(de) MDR/RR-TB 患者得以确診并納入規範治療。

雖然耐藥分(fēn)子診斷技術(shù)在不斷問世,普及程度在逐步提高(gāo),但(dàn)常用(yòng)分(fēn)子檢測技術(shù)的(de)缺陷也(yě)日益顯現。目前尚無建立相(xiàng)應檢測方法的(de)抗結核藥物(wù),在化療方案中選用(yòng)這些藥物(wù)仍具有(yǒu)盲目性。

在 WHO 推薦的(de)快檢診斷技術(shù)中,有(yǒu)的(de)技術(shù)能(néng)迅速檢測出利福平耐藥,但(dàn)由于缺乏對應的(de)技術(shù)快速檢測細菌是否對異煙肼耐藥,所以無法快速判斷患者是否患有(yǒu)耐多藥結核病。

因此,爲提高(gāo)藥物(wù)敏感 TB 和(hé) DR-TB 的(de)治療成功率,亟待建立能(néng)夠實現抗結核治療方案中所有(yǒu)被包含藥物(wù)的(de)耐藥檢測技術(shù)。在上(shàng)述背景下,能(néng)夠一次檢測多達上(shàng)百個(gè)靶标的(de) tNGS 技術(shù)在 DR-TB 領域的(de)應用(yòng)受到(dào)了高(gāo)度關注。


02

WHO 的(de)關鍵性發現

(1)tNGS 檢測 MTB 耐藥具有(yǒu)常規分(fēn)子檢測技術(shù)不具備的(de)優勢

tNGS 可(kě)以納入多種藥物(wù)的(de)耐藥基因作爲檢測靶标,一次檢測即可(kě)實現對多達十餘種抗結核藥物(wù)的(de)藥物(wù)敏感性進行(xíng)判斷,藥物(wù)包括常規的(de)抗結核藥物(wù)和(hé)各種新型抗結核藥物(wù)。

臨床标本可(kě)直接送檢 tNGS,并在收到(dào)标本後當天或幾天内報告結果。tNGS 易根據研究 TB 耐藥的(de)進展納入新耐藥基因靶标,檢出的(de)具體基因突變類型有(yǒu)助于區分(fēn)同一基因不同突變位點導緻的(de)不同程度耐藥。

鑒于 tNGS 在靶标基因數量和(hé)突變類型檢測方面強大(dà)的(de)優勢,且用(yòng)時較短,因此具有(yǒu)良好的(de)應用(yòng)前景。未來随著(zhe)技術(shù)的(de)日臻完善,TB 病原學陽性患者可(kě)在就醫後短時間内獲得完整可(kě)用(yòng)的(de)抗結核藥物(wù)耐藥譜,将會(huì)對提高(gāo) TB 治愈率有(yǒu)立竿見影的(de)效果,并由此縮短患者排菌時間,減少(shǎo)疾病傳播。

(2)tNGS 檢測 MTB 耐藥具有(yǒu)良好的(de)可(kě)靠性

荟萃分(fēn)析顯示,tNGS 檢測呼吸道标本診斷 DR-TB 具有(yǒu)很高(gāo)的(de)敏感度和(hé)特異度。

例如(rú)在病原學确診的(de)肺結核患者中,tNGS 檢測利福平、異煙肼、莫西(xī)沙星及乙胺丁醇耐藥性的(de)合并敏感度均 ≥ 95%,檢測左氧氟沙星和(hé)吡嗪酰胺耐藥性的(de)合并敏感度分(fēn)别爲 94% 和(hé) 88%,而 tNGS 檢測耐藥性的(de)特異度在所有(yǒu)藥物(wù)中均 ≥ 96%。

對于大(dà)多數常用(yòng)抗結核藥物(wù),tNGS 檢測耐藥的(de)敏感度和(hé)特異度不低于現有(yǒu)的(de)已被廣泛認可(kě)的(de)表型藥敏試驗(pDST)或分(fēn)子藥敏試驗(DST),表明(míng)其已滿足了臨床應用(yòng)的(de)性能(néng)要求。

此外,NGS 可(kě)發現菌群中含量非常低的(de)基因突變,但(dàn)這是否會(huì)發展成真正耐藥還有(yǒu)待更多研究證實。

(3)開(kāi)展 tNGS 檢測 MTB 耐藥在某些應用(yòng)場(chǎng)景下符合成本效益

WHO 挑選了 3 個(gè) TB 流行(xíng)程度不同的(de)國家(格魯吉亞、印度和(hé)南非)開(kāi)展 tNGS 檢測 MTB 耐藥的(de)成本效益的(de)模型分(fēn)析。tNGS 檢測成本中以試劑和(hé)耗材占比最高(gāo)。

其中,當模拟三個(gè)國家所有(yǒu) RR-TB 患者 tNGS 取代 pDST 時,結果顯示在印度無論支付意願(WTP)阈值高(gāo)低,tNGS 都(dōu)有(yǒu)成本效益;南非在三倍于 WTP 阈值時才具備成本效益;而格魯吉亞則完全不具備成本效益。

未來,tNGS 檢測 MTB 耐藥将越來越符合成本效益,并能(néng)夠适用(yòng)于更多的(de)應用(yòng)場(chǎng)景。在 WHO 的(de)分(fēn)析中,并未将 tNGS 檢測縮短耐藥診斷延誤、減少(shǎo)抗耐藥結核病治療啓動的(de)延遲納入分(fēn)析,因此,tNGS 檢測實際的(de)成本效益應該會(huì)更好。

(4)技術(shù)人(rén)員對 tNGS 檢測 MTB 耐藥的(de)技術(shù)接受度高(gāo)

WHO 委托相(xiàng)關人(rén)員對直接操作 tNGS 的(de)檢驗技術(shù)人(rén)員和(hé)管理(lǐ)人(rén)員及 TB 診療領域的(de)國際專家等 17 位進行(xíng)了訪談,發現受訪者對 tNGS 技術(shù)接受度高(gāo),并非常看好 tNGS 的(de)應用(yòng)前景,普遍認爲其是 MTB 耐藥檢測領域的(de)一個(gè)“重大(dà)的(de)進步”。

受訪者認可(kě)的(de) tNGS 優點有(yǒu):能(néng)直接應用(yòng)于臨床标本、同時對多種藥物(wù)進行(xíng)耐藥檢測、時間快速(3~5 d),但(dàn)設備安裝、人(rén)員培訓、可(kě)靠物(wù)流、高(gāo)效準确的(de)數據管理(lǐ)、數據存儲,以及穩定的(de)網絡連接等都(dōu)能(néng)給技術(shù)推廣帶來挑戰,因此,受訪者認爲 tNGS 技術(shù)目前更适于在中心實驗室/中心檢驗機構開(kāi)展。


03

結論

現有(yǒu)證據支持使用(yòng) tNGS 技術(shù)在 TB 确診後對患者開(kāi)展快速耐藥檢測,并爲 DR-TB 治療方案的(de)制(zhì)定提供更全面的(de)耐藥譜,可(kě)提高(gāo)化療方案制(zhì)定的(de)精準性。然而,tNGS 技術(shù)目前還不能(néng)完全取代現有(yǒu)一些快速、簡易、經濟的(de)耐藥分(fēn)子檢測技術(shù)。

tNGS 技術(shù)具有(yǒu)能(néng)在短時間内獲得多種藥物(wù)敏感性信息的(de)強大(dà)優勢,決定了其将成爲未來 MTB 耐藥分(fēn)子診斷産品研發的(de)重要方向,而其可(kě)靠性和(hé)實用(yòng)性的(de)提高(gāo)取決于 MTB 對抗結核藥物(wù)耐藥機制(zhì)研究的(de)不斷進步,以及産品檢測性能(néng)的(de)不斷優化。

參考文(wén)獻(略)



美(měi)格醫學助力臨床精準診斷:

美(měi)格醫學 tNGS 檢測技術(shù)主要包括兩大(dà)類:TEMseq 分(fēn)枝杆菌檢測項目和(hé) TEPseq 病原靶向檢測項目→

(1)TEMseq 分(fēn)枝杆菌檢測項目

TEMseq 解決了 mNGS 分(fēn)枝杆菌檢出率較低的(de)問題,可(kě)精确檢測到(dào)大(dà)部分(fēn)緻病的(de)結核分(fēn)枝杆菌複合群,非結核分(fēn)枝杆菌和(hé)麻風分(fēn)枝杆菌等三類分(fēn)枝杆菌及其耐藥基因及毒力因子基因,助力臨床精準抗感染。

圖:TEMseq 檢測範圍

(2)TEPseq 病原靶向檢測項目

TEPseq 是 mNGS 技術(shù)的(de)補充,解決了 mNGS 受人(rén)源基因組及背景菌基因組幹擾的(de)問題;解決了 mNGS 結核、真菌、胞内菌等檢出率低的(de)問題;解決了 mNGS 對 RNA 病毒檢測難度大(dà)的(de)問題;解決了 mNGS 對耐藥基因及毒力因子基因檢測難點的(de)問題。

圖:TEPseq 檢測範圍