儿童呼吸道感染病原包括病毒、细菌、真菌等。《儿童呼吸道感染病原体核酸检测专家共识》作为全球首个以儿童为主、涵盖全面的呼吸道感染病原学诊断应用标准,对这些病原体作了详细全面的介绍。
常规核酸检测是序列依赖的核酸检测,只能扩增特异性引物所覆盖的核酸序列。随着多重核酸检测方法越来越多的使用,同一份标本中可能会同时检测出多种病原体,提示存在混合感染。临床医师需要结合不同病原体的季节流行特征、生物学特性和致病特点,核酸检测结果提示的病原体相对载量高低,患儿临床特征等进行综合分析,以明确哪一种病原体是主要病原体。
核酸检测阳性
上、下呼吸道标本的病原体核酸阳性结果在病毒、细菌、非典型病原体及真菌感染中的诊断价值有差别。若核酸检测阳性结果与临床表现严重不符,要注意是否有引物的特异性差和实验室污染等方面的问题,另外,痰液也有被上呼吸道病原污染的可能,临床医师需及时与实验室方面沟通。
a. 病毒
急性期上或下呼吸道标本检测阳性,可提供病原学参考。由于部分病毒存在较高的无症状感染率,故上呼吸道标本的阳性结果要结合临床综合考虑,下呼吸道标本的病原学诊断价值更大。
b.细菌
下呼吸道标本、血液等无菌体液标本核酸阳性检测结果具有诊断价值;百日咳鲍特菌主要感染鼻咽部,上呼吸道标本检测阳性具有诊断意义。
c.非典型病原体
上、下呼吸道标本核酸检测阳性,多数情况下对肺炎支原体、肺炎衣原体和军团菌等非典型病原体具有诊断价值,但下呼吸道标本结果更具有病原学价值。
d.真菌
下呼吸道标本、无菌体液、器官组织、鼻窦分泌物等标本真菌检测阳性结果,具有诊断价值。
核酸检测阴性
(1)结合患儿临床表现除外某种病原体感染。
(2)若临床高度提示某种病原体感染,但核酸检测阴性,要考虑标本是否合格、病原体可能存在变异、试剂的检测阈值和质量以及实验室检测等方面的问题,临床医师要及时与实验室反馈和沟通。
mNGS
mNGS的标准操作、数据分析、结果判读等尚无标准化流程,但随着mNGS技术在临床上的不断推广,国内临床和检验领域发布了一系列专家共识,对mNGS中存在的某些共性问题,尤其是结果报告和解读提出建议。mNGS病原检测结果可向临床提供有效的线索,但存在一定的局限性,建议由具有一定生物信息学知识,并从事临床感染或临床微生物等专业人员,结合患儿临床背景、影像学资料、其他实验室检查结果进行综合判断,避免盲目依据mNGS报告开展治疗,导致抗微生物药物的滥用。
报告内容
(1)报告病原体列表:建议按照细菌、病毒、真菌和寄生虫等病原体类型以及临床关注程度分类呈现,便于快速锁定目标病原;病原体信息应准确到种信息,同时应包含相应的属信息。(2)建议至少列出但不限于如下报告参数:检出序列数(reads数)、基因组覆盖度、鉴定置信度、相对丰度等。reads数指的是测序获得的碱基序列的数量,检测报告中常列出某微生物种属名下的序列数,即匹配到该病原体的序列数目,其多少与标本中病原体本身载量、人源序列比例有关;基因组覆盖度是表示检测到的该微生物核酸序列覆盖到该微生物整个基因序列的比值,覆盖度高表示该微生物全基因组测到的比率高;鉴定置信度是根据序列比对数、基因组大小和基因组保守性,判断样本中存在该微生物的可信度;相对丰度是指按照细菌、真菌、病毒和寄生虫进行分类,结合基因组大小,计算出该病原体在相应分类中的相对比例。
报告解读
由于呼吸道中广泛存在定植微生物,为提高解读准确性,在mNGS检出序列数和覆盖度的基础上,应结合采集样本类型、采样位置、患儿的临床特征、基于传统技术检测的病原体和辅助检查报告,综合判断致病菌、定植菌和背景菌。报告解读中尤其需要重点关注以下几个方面。
(1)样本质量:对结果正确的解读首先要建立在合格样本的基础上。采集的样本应是感染部位的体液或组织,并严格执行样本采集的无菌流程。污染防控对样本结果的质量控制至关重要。
(2)对照质控:每批次实验中均应设立内参照、阴性对照品和阳性对照品。阴性对照或内参用于提示流程是否存在异常,有助于判断样本结果的假阳性。
(3)检出阈值:有研究认为,在mNGS的临床诊断应用中,检出阈值设定方法为,病毒的序列中有≥3条不同基因组区域的非重叠reads,细菌、真菌和寄生虫reads数高于阴性对照的10倍及以上[29]。但在实践应用中,由于mNGS病原诊断的阈值影响因素较多,包括测序平台、测序流程、标本类型、病原种类、患儿状况等,目前尚无统一共识性或标准的检出阈值。
(4)基于基因序列数量的解读:根据测序原理,病原体的基因序列数越多,相对丰度越高,表示样本中检测到该病原体的可信度就越高。样本中某一种微生物检出的reads数越多,其为致病病原体的可能性越大。但不同病原微生物的基因组差异较大(寄生虫>真菌>细菌>病毒),核酸提取效率存在差异,因此不能仅依靠reads数多少来判断是否感染,需同时考虑病原微生物种类差异与致病特性。对于在核酸提取过程中破壁困难的微生物,如分枝杆菌属、真菌等,即使在检测报告中reads数较低,也要考虑其为致病微生物的可能性,应采用其他方法开展验证,如特异引物的PCR、产物测序验证和血清学试验等。此外,如发现特殊罕见的病原体,即使其reads数很少,也应予以关注,建议开展验证。
(5)基于临床表征符合度的解读:若mNGS测序结果符合患儿的临床表现和其他实验室检查,推荐根据测序结果指导临床决策;若缺乏除mNGS测序结果外的其他实验室支持证据,应采用PCR技术对mNGS所检出病原进行复核,建议临床进一步开展传统实验室检查进行验证;若临床表现或实验室检查结果不支持mNGS结果,则不能仅根据mNGS测序结果进行诊断,而应以传统实验室检查结果为首要临床诊断参考依据。同时也需考虑方法学不一致导致的差异及样本类型和送检时间的影响。