作者丨肖甜甜
图片丨来自文献
声明:本文无利益冲突
病史小结
现病史:患儿,男,14天20小时,因“发热伴气促6+天”于.8.26由外院转入本中心。患儿因反复中高热,医院先后给予头孢噻肟、哌拉西林舒巴坦感染治疗6天,病情无好转,医院1次痰培养、2次血培养结果均未报阳性,脑脊液检查阴性,其余病毒学检测未做。
母亲8月18日,出现发热,诊断:急性乳腺炎,于我院乳腺科住院治愈。胸部有数枚红色皮疹,近期有牙龈发炎。孕期血清学检测不详。
入院查体:T38.7℃,P次/分,R54次/分,SPO%,稍烦躁,肤欠红润,可见花斑,前囟平软,唇周无绀,咽部无充血,舌尖可见一溃疡,口周见一陈旧性疱疹,已结痂,双肺呼吸音对称、粗糙,未闻及干湿啰音;
心音有力,律齐,无心脏杂音;腹稍膨隆,肝肋下、剑下约3.5cm,质中,缘锐,脾肋下未及,肠鸣音3次/分;四肢暖,肌张力正常;拥抱反射、吸吮反射、握持反射、觅食反射引出。
入院后相关检查
血气分析(8.26):PH7.;PO.2mmHg;PCOmmHg;BE-8.7;cLac2.1mmol/L,cGlu4.4mmol/L;ctBil16umol/L。
血常规
肝功能
凝血功能
脑脊液常规生化(8.26):正常
心肌损伤标志物(化学发光法)(8.27):超敏肌钙蛋白I:0.18ng/ml;肌红蛋白:85.05ng/ml;肌酸激酶同工酶质量:15.59ng/ml。
肾功能、电解质:正常
血氨测定(8.26):umol/L;血氨测定(8.29):umol/L
甲功:正常
痰培养(-)
两次血培养(-)
脑脊液培养(-)
其余病原学检测(表1、图4)
表1相关病原体检测以及时间
图4mNGS检查报告(8.31)
血代谢筛查(8.30):提示苯丙氨酸,苯丙氨酸与络氨酸比值增高,提示高苯丙氨酸血症;需测血DHPR,尿碟呤及基因检测,以便除外四氢碟呤缺乏症。
胸片(8.27):新生儿肺炎样表现。
肺部彩超(8.27):提示肺炎改变。
心脏彩超(8.27):卵圆孔未闭(2mm),房水平左向右分流;左心室收缩功能测值正常范围内。
胃肠道彩超(8.27):腹腔积液。
头颅彩超(8.27):双侧侧脑室周围脑白质回声稍增强。
肝胆胰脾肾彩超(8.27):肝脏长大、肝实质回声稍增强,胆囊壁增厚,左肾集合部分离。
本例入院为1例典型急性不明原因、进行性加重的感染,伴急性肝功能衰竭,随后继发多器官功能衰竭(凝血功能障碍、糖代谢紊、乱呼吸衰竭、肾功能衰竭、心肌损害),同时伴遗传代谢性疾病可能(患儿存在肝功衰竭,故串联质谱筛查结果需进一步解释,但因为放弃,未完善检测)。
早期常规病原体筛查未能及时找到明确病原体,最终在病程第4天通过病毒DNA检测,mNGS,确诊HSV-1感染。患儿共住院治疗5天,病程中给予广谱抗生素,呼吸支持,反复血液制品支持,CRRT治疗等,最终患儿家属因考虑到预后、经济原因,放弃治疗。
在正确的时间获得正确的信息或许会改变一切。
不明原因急性重症感染,多重耐药菌感染,院内感染暴发流行甚至大范围内的不明原因疫情,都是目前临床中的棘手问题,然而仅依靠临床中的一些常规技术已经不能在最短时间内判断病因,给予明确的治疗,可能造成诊断延迟,滥用抗生素。
近年宏基因组二代测序技术(metagenomicnext-generationsequencing,mNGS),以高通量、时间短、成本逐渐降低为特点,作为最新的检测技术,已在临床部分领域中初显成效,给解决临床问题提供了新的思路。下面就目前mNGS的临床应用情况做简单的概述。
目前的临床应用:
1.对微生物耐药性的基因检测,利于临床有针对性的选择用药;
2.抗感染治疗阶段,对于病原体的定量检测,评价抗生素治疗效果,使用疗程或许能指导作用;
3.病毒耐药性的预测,如HIV病人对于抗病毒药物的易感性和耐药性检测;
4.通过微生态的分析可对急性和慢性疾病状态进行预后评估,分析菌群失调与慢性疾病的相关性,如肥胖、糖尿病、炎症性肠病;Langelier,C等通过mNGS对培养阳性的肺炎患者痰液标本进行检测,发现此类患者存在菌群失调;
5.探讨潜在的益生菌治疗,如艰难梭状杆菌相关疾病。目前对于感染艰难梭状杆菌的相关疾病,通过移植健康粪便的方法被认为是治疗该类疾病的有效手段。mNGS的应用可以检测粪便细菌的组份,从而生产相关的组合型益生菌药物用于该类疾病的预防;
6.基于对宿主RNA-seq的研究,可以进一步认识菌群和宿主之间的相互作用,进一步明确机体在感染和非感染时分子水平的变化,明确是否为特定菌群感染或病原体是否与疾病直接相关;同时通过收集宿主的RNA-seq大量数据结果,应用生物信息技术,可对癌症进行分类;
7.对于病毒相关的肿瘤性疾病,可以同时检测病毒以及宿主基因突变的特点,探讨机制。
8.对于院内感染暴发病原体的快速筛查,同时结合流行病学资料,可对造成感染暴发原因进行快速探索,从而实施有效的防治手段。
由此可以看出,mNGS可以从分子水平探讨微生态以及病原体与宿主之间的关系,给临床诊断和治疗提供指导,同时可以快速地判断一些急性公共卫生事件。
虽然我们可以看到mNGS给临床中复杂的感染性疾病的诊断和治疗带来希望,但是目前对于微生态与宿主之间的复杂关系以及微生态在疾病的病理、生理中所起的作用,仍然未知。
因此,即使我们通过mNGS得到了微生态的具体信息,仍然不能完全确定所监测阳性微生物是否在疾病的发生、发展过程中起到决定性的作用,是否就是疾病的最终病因。
另外,这项新技术要充分地在临床中应用,仍然存在许多需要解决的问题(图5、6)。
图5临床应用mNGS的流程[1]
图6临床应用mNGS适应症以及标本选择[1]
在临床标本的采集方面,mNGS虽然对于标本量要求少,且对于标本类型的兼容性很高,但是对于标本质量的要求是相对较高的,采集过程中的标本污染对于监测结果的影响;宿主本身的疾病情况;检查过程的标准化流程制定;测序过程的质量控制,以及最后大量数据的生物信息分析,都涉及多个学科的协作,这都是临床应用要面临的挑战。
因此,我们欣喜地看到mNGS在临床的应用前景,但目前病原体培养、抗原抗体检查、PCR技术等仍然是临床中不可取代的检测手段,而对于mNGS作为临床一线检测手段,仍大部分的基础工作需要完成。
本文主要是结合临床实例与笔者近期阅读的几篇相关文章,进行翻译、总结与分享。
参考文献
[1]ChiuCY,MillerSA.Clinicalmetagenomics.NatRevGenetJun;20(6):-().
[2]Samarkos,M.,Mastrogianni,E.Kampouropoulou,O.TheroleofgutmicrobiotainClostridiumdifficileinfection.Eur.J.Intern.Med.50,28–32().
[3]Shogbesan,O.etal.ASystematicreviewoftheefficacyandsafetyoffecalmicrobiotatransplantforClostridiumdifficileinfectioninimmuno
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