精準醫學時代，NGS為危重患者診斷帶來曙光

文/劉慶華 李強 編輯/青鳥

李強

上海同濟大學附屬東方醫院呼吸與危重癥醫學中心主任，肺部腫瘤臨床診療中心主任，大內科及內科教研室主任，教授、主任醫師，博士生導師。世界支氣管病及介入肺臟病學會理事，中國醫師協會呼吸醫師分會介入呼吸病學工作委員會主任委員，中華醫學會呼吸病分會介入呼吸病學組副組長。

劉慶華

女，上海同濟大學附屬東方醫院呼吸科副主任醫師，復旦大學醫學博士，美國約翰·霍普金斯醫院訪問學者。主要從事肺部感染性疾病精準診治和肺癌等呼吸內鏡介入診治工作。為中華醫學會呼吸病學分會青年委員、中華醫學會呼吸病學分會感染學組委員、中國醫師協會內鏡醫師分會呼吸內鏡專委會委員。

隨著基因測序技術高速發展，NGS（二代基因測序）成了醫療領域的熱門詞匯，尤其在感染性疾病的診療中風頭正盛——傳統病原微生物檢測速度相對較慢，如果患者情況危急，這種新技術或許能為患者多獲一線生機。本文中提到兩個病例，患者癥狀均來勢洶洶，但病因難尋，診療舉步維艱……

病例 1

男性，70歲，頭痛伴嗜睡2周，高熱、意識障礙4小時余。入院，病程中癥狀進行性加重，無噴射性嘔吐，無咳嗽咳痰，發熱最高達39℃，不伴畏寒寒戰。意識模糊，右側定向凝視，頸項強直，雙肺呼吸音粗，心率93次/分，四肢肌張力增高，克氏征和布氏征（+），雙側巴氏征可疑陽性。

該患者患什么疾病，病因究竟是什么？肺部感染嗎？檢查后患者肺部影像并沒有看到顯著感染征象，臨床表現也不符合肺部感染，故肺部感染診斷不成立。患者高熱、意識障礙伴有神經系統體征，診斷首先考慮中樞神經系統感染可能。

那么，既然已經考慮患者顱內感染，感染病原體又是什么？該如何啟動抗感染治療？必須盡快明確病原學診斷，這也是實現精準治療和改善患者預后的首要因素，這肯定要做常規病原微生物培養。

醫生即刻啟動經驗性抗感染治療和相關檢查：顱腦CT、MRI和腰穿。可是腦脊液標本究竟該如何送檢才可以實現病原學的快速精準診斷？常規病原微生物培養是肯定要進行的一項檢查，但培養結果出來一般至少需要3天時間，患者病情危急，所以送檢腦脊液同步送檢病原微生物二代基因測序（NGS）。48小時后，NGS結果提示鏈球菌屬（巴黎鏈球菌和巴氏鏈球菌）病原體感染。然而，3天后腦脊液培養結果顯示陰性。給予患者針對鏈球菌屬抗感染藥物，治療3天后患者神志逐漸轉清，臨床指標改善，一周后復查腦脊液轉清，化驗指標顯著改善，病情穩定好轉。

可以說，腦脊液NGS向傳統病原微生物培養檢測技術宣戰，并占領了顱內感染的“病原微生物精準診斷戰場高地”。

病例 2

女性，66歲，反復咳嗽咳痰近3年。患者近3年來，多次查血沉基本正常，結核抗體陰性，結核桿菌T細胞檢測（-），痰x-pert（-）。曾輾轉多家醫院就診，均考慮肺結核，擬行抗結核治療，患者拒絕接受肺結核診斷和抗癆治療，癥狀時輕時重，癥狀重時就自行口服抗生素治療。

面對患者訴求，我們必須即刻開啟病原學精準診斷之路。傳統的痰檢病原體檢測是必須的，同時進行氣管鏡檢查，觀察肺內各支氣管情況，肺泡灌洗獲取下呼吸道標本，進行病原微生物二代基因測序。

肺泡灌洗液NGS結果為非結核分枝桿菌（NTM）（海魚分枝桿菌）感染。

感染性疾病一直以來威脅著人類健康。病原體感染的復雜多樣，新發病原體不斷涌現，細菌耐藥形勢嚴峻，傳統的病原微生物檢測技術診斷敏感性、特異性受限，診斷結果相對滯后，很多時候難以獲得病原微生物陽性診斷。快速精準診斷感染病原體是當今亟待解決的臨床問題，“感染性疾病病因診斷”開始面臨巨大挑戰。

臨床宏基因組測序是一種對臨床樣本中所有核酸進行測序，然后從中尋找可能病原體的方法。病原微生物宏基因組學二代測序（NGS），在盡可能保證樣本中所有核酸都被無差別提取出來的前提下，具有快速獲得病原體種類甚至耐藥信息的能力，可覆蓋細菌、真菌、病毒、寄生蟲等主要感染病原體，讓感染性疾病的診斷邁向更為廣闊的空間，也為疑難危重感染的快速精準診斷提供了新希望。

10余年前，至少半數以上的腦炎病例無法獲得病因診斷，而被稱為“最常見的腦炎是病因不明的腦炎”。作為全新的病原學診斷技術，NGS與宏基因組技術為包括中樞神經系統內的各種感染性疾病提供了精準醫學的途徑。首例腦脊液NGS報道發表于2014年，之后相繼有個案報道，都取得了令人欣喜的臨床診治結果。目前，NGS在中樞神經系統感染病因診斷方面仍熱火朝天，正進行臨床實踐積累和研究探索。病例1中患者在腦脊液病原微生物培養陰性的條件下，依然獲得了精準診斷，為疾病精準治療提供了可靠的依據。而病例2中的非結核分枝桿菌（NTM-PD）的發病率和患病率與日俱增，但是其精準診斷和鑒別診斷一直困擾著臨床醫師。傳統的病原微生物培養技術，面臨著培養周期長、敏感性和特異性欠佳的不足。由此可見，可靠地檢測技術在NTM疾病診治中占有非常重要的地位，精準醫學時代的到來，為臨床上這些診治困難的感染性疾病帶來了新曙光。

科技信息高速發展的今天，技術的進步勢不可擋，而傳統的病原微生物學診斷手段已經不能完全滿足臨床需要。NGS等非培養式的快速精準檢測技術，盡管會面臨結果判讀、標本中人類基因組干擾等各種困難，但已開始悄悄地改變著我們的臨床診治過程，向我們傳統微生物學檢測手段發出了無聲宣戰。