感染已經是當前世界急危重症患者死亡的(de)主要原因之一。據WHO統計(jì)，2019年，全球十大(dà)健康威脅，6個(gè)是感染性疾病！全球感染性疾病導緻患者死亡占全部死因的(de)25%以上(shàng)，每年約1300萬兒童死于感染性疾病。在中國，感染性疾病占所有(yǒu)疾病的(de)50%以上(shàng)，75%造血系統腫瘤患者和(hé)50%實體腫瘤患者死于感染，膿毒症(嚴重感染)患者病例率高(gāo)達50%。
重症感染起病急、進展快、病原體複雜，基于高(gāo)通量基因測序技術(shù)的(de)宏基因組新一代測序技術(shù)（Metagenomic next-generation sequencing，mNGS）不依賴于培養，直接對臨床樣本中靶标核酸進行(xíng)無偏倚、廣譜性測序篩查，經嚴格校(xiào)驗與組織的(de)微生物(wù)基因組數據庫進行(xíng)比對分(fēn)析，能(néng)特異性鑒定人(rén)體微生物(wù)組種屬，快速發現病原、同時對條件(jiàn)緻病性微生物(wù)進行(xíng)鑒别，并與人(rén)體共生微生物(wù)進行(xíng)區分(fēn)，尤其适用(yòng)于急危重症和(hé)疑難感染的(de)診斷。
宏基因組學發展簡史
2008年是首例發表的(de)mNGS臨床應用(yòng)報道出現用(yòng)高(gāo)通量技術(shù)在3例接受實體器(qì)官移植的(de)患者樣本中檢測出沙粒病毒（RNA病毒）的(de)病例。2014年新英格蘭雜志刊登了一篇文(wén)章(zhāng)：1例患者嚴重免疫缺陷性疾病的(de)14歲患兒，伴有(yǒu)頭部感染症狀，4個(gè)月(yuè)的(de)治療中沒有(yǒu)發現任何線索，最後用(yòng)mNGS在CSF中發現了鈎端螺旋體，針對性治療後康複出院，掀起了mNGS臨床應用(yòng)熱(rè)潮[1]。到(dào)目前爲止，mNGS被寫入呼吸、感染、重症、檢驗等多項共識與指南。
研究分(fēn)析顯示：mNGS臨床應用(yòng)研究逐年迅速增長；其中中國臨床應用(yòng)近占30%；mNGS大(dà)部分(fēn)（62.63%）是采Illumina測序平台；中樞神經系統感染約占mNGS臨床應用(yòng)感染領域的(de)32%，居第一位，其次是呼吸道感染[1]。
2020年2月(yuè)3日，mNGS在新冠病毒COVID-19的(de)臨床應用(yòng)再起高(gāo)潮。據悉，複旦大(dà)學 張永振 團隊在Nature雜志發表文(wén)章(zhāng)，該研究對取自一名41歲的(de)男性患者的(de)200μL肺泡灌洗（BALF）提取總RNA進行(xíng)了深度宏轉錄組測序，獲得完整的(de)病毒基因組（29,903個(gè)核苷酸），經比對分(fēn)析該病毒與一組蝙蝠SARS樣冠狀病毒最相(xiàng)似，核苷酸相(xiàng)似性高(gāo)達89.1％。
mNGS應用(yòng)于新冠病毒基因組鑒定隻用(yòng)了5天！
mNGS檢測前注意事項
一、DNA與RNA測序的(de)選擇
1. DNA與RNA測序流程差異
病原微生物(wù)高(gāo)通量檢測過程主要包括實驗操作 (濕實驗) 和(hé)生信分(fēn)析 (幹實驗) 兩個(gè)部分(fēn)。濕實驗從收到(dào)标本開(kāi)始，針對不同的(de)樣本類型進行(xíng)特異處理(lǐ)，提取核酸進行(xíng)文(wén)庫構建，然後上(shàng)機測序; 幹實驗包括下機數據的(de)分(fēn)析，去人(rén)源宿主序列，比對病原微生物(wù)數據庫，進行(xíng)種屬鑒定，最後解讀(dú)報告。
2. 臨床常見的(de)DNA和(hé)RNA病毒
總結：
（1）若懷疑細菌、真菌、DNA病毒、寄生蟲、不典型病原體感染且需進行(xíng)二代測序檢測時，建議采用(yòng)DNＡ測序；
（2）若懷疑RNA病毒感染時，則建議采用(yòng)RNA測序[2]。
（3）當懷疑病毒感染，尤其對呼吸道、腦(nǎo)脊液 (cerebrospinal fluid, CSF) 及血液标本，或臨床表現複雜，無特定懷疑方向時，需要同時對樣本中的(de)DNA和(hé)RNA進行(xíng)測序。
二、感染類型的(de)樣本選擇
1. mNGS常用(yòng)臨床标本的(de)相(xiàng)關說明(míng)[3]
樣本的(de)選擇一般情況是“哪裏感染取哪裏”爲最宜。但(dàn)當患者存在感染表現但(dàn)病情危重或不能(néng)耐受有(yǒu)創操作時，可(kě)考慮采集患者的(de)血液标本送檢（專家共識）。
2. 樣本類型采集規範
從正常無菌部位采集mNGS檢測标本，應嚴格無菌操作，避免污染；從有(yǒu)菌定植或污染部位采集的(de)标本，應采取必要措施，盡量減少(shǎo)污染；用(yòng)于宏基因組RNA測序的(de)标本，應添加核酸穩定劑。mNGS标本的(de)運送須防污染、防震蕩、冷(lěng)鏈快速運送；标本如(rú)不能(néng)及時檢測，應保存于低于-70 ℃ 冰箱或液氮（血液标本應分(fēn)離(lí)血漿後保存）[3]。
預告：在下篇中，我們将會(huì)接著(zhe)深入了解mNGS臨床檢測後的(de)注意事項，内容重要且充實，敬請期待！
參考文(wén)獻
[1]Han Dongsheng; Li Ziyang; Li Rui; Tan Ping, et al. mNGS in clinical microbiology laboratories: on the road to maturity. Critical Reviews in Microbiology, 2019.45(5-6): 668-685.
[2]張文(wén)宏. 中國宏基因組學第二代測序技術(shù)檢測感染病原體的(de)臨床應用(yòng)專家共識. 中華傳染病雜志, 2020.38(11):6 81.
[3]王輝等. 宏基因組高(gāo)通量測序技術(shù)應用(yòng)于感染性疾病病原檢測中國專家共識. 中華檢驗醫學雜志, 2021. 44(2): 107-120.
