近日，由北京大学人民医院王辉教授团队开展的“对比病原靶向二代测序（tNGS）与宏基因组二代测序（mNGS）在下呼吸道感染（LRTI）病原检测性能”研究成果发布在柳叶刀子刊《EBioMedicine》（中科院分区：1区TOP，2024 IF：9.7）上。
该研究采用成人支气管肺泡灌洗液（BALF）样本，通过229例回顾性和251例前瞻性病例，对tNGS技术进行检测性能评估。研究发现，tNGS对BALF样本病原检测的效能与mNGS相当，且具有可同时检测DNA和RNA病毒、TAT短、测序数据需求低的优势，较mNGS更具卫生经济学价值。这是关于tNGS技术完整性能的首篇高分论文，为包括呼吸道感染在内的多种感染性疾病的tNGS检测临床实践提供了研究基础。
LRTI诊断亟需
更精准可及的检测技术
研究结果展示
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诊断价值：mp-tNGS和hc-tNGS在检测病毒（ROC AUC：分别为0.932 和0.952）和细菌（ROC AUC：分别为0.846和0.874）方面优于真菌（ROC AUC：分别为0.833和0.802）；
敏感性：与复合参考标准相比，mp-tNGS和hc-tNGS的敏感性分别为86.5%和87.3%（mNGS为85.5%），特异性分别为90.0%和88.0%（mNGS为92.1%）；
病原检出率：在251名前瞻性样本中，mp-tNGS、hc-tNGS和mNGS针对不同类型致病原的检出率分别为 84.3%、89.5%和88.5%，且检出率均显著高于常规微生物检测方法（P < 0.001）。
mp-tNGS和hc-tNGS方法的临床检测效果评估（注：CMT, 常规微生物检测；SEN，灵敏度；SPE，特异性；ROC: 接受者操作特征曲线；AUC: ROC曲线下面积）
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在前瞻性251例样本中，mp-tNGS、hc-tNGS和mNGS的临床诊断性能相当
几乎所有的病原体（465个中的224个）都能通过这三种方法检测出来；
在mp-tNGS和hc-tNGS共同检测到的病原中，RNA病毒的比例更高；在hc-tNGS和mNGS共同检测到的病原中，DNA病毒和细菌占比更高；
mNGS在检测罕见病原体方面表现更好（如出芽短梗霉、黑曲霉复合群等），而tNGS检测到更多的病毒和肺孢子菌。
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临床重点关注的病原检测情况
新型隐球菌：抗原检测的敏感性显著高于mNGS和tNGS；
MTBC（结核分枝杆菌复合群）：mNGS和tNGS检出率高于Xpert-MTB；
NTM（非结核分枝杆菌）：mNGS检出率高于tNGS。
mp-tNGS可从更多低病原载量的样本中检出病原，hc-tNGS可更精准识别病原亚型，如SARS-CoV-2可进行基因分型，NTM可在物种水平检测和鉴定。
不同检测方法对临床关注病原体检测的一致性（注：红色、浅蓝色和灰色块分别表示阳性、阴性和未检测到）
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tNGS可能成为非重症LRTI替代mNGS的潜在首选
效率高：无需去宿主，同时兼顾DNA和RNA流程，TAT短，分别仅需10.3h和16h； 测序数据少：mp-tNGS和hc-tNGS分别只需0.1 M和1 M reads即可达到mNGS 20M reads检测性能； 检测费用低：检测成本分别为mNGS的四分之一和一半，更具卫生经济学价值（mp-tNGS、hc-tNGS、mNGS检测费用分别为：120美元、300美元、500/900美元）。
mp-tNGS、hc-tNGS、mNGS对比图（注：RPhK，每10万次测序读数的序列数；RPM，每100万次测序读取的序列数；CMV，人疱疹病毒5型（巨细胞病毒）；EBV，人疱疹病毒4型（Epstein-Barr 病毒）；USD 美元）
经过对比分析研究，研究团队发现：tNGS的病原体谱可以覆盖临床95%以上的病例，且由于其检测成本低、检测性能好，tNGS在大多数情况下对于诊断LRTI具有广阔的临床应用前景。
该研究中采用的mp-tNGS、hc-tNGS分别对应金域医学目前用于病原测序的tNGS、MetaCAP技术平台。其中，tNGS平台包括呼吸107、呼吸198、神经100、MTB-NTM（分枝杆菌菌种鉴定与耐药基因检测）、HP毒力和耐药基因检测等；MetaCAP平台包括MetaCAP™、血流感染NGS-MetaBlood™、感染病理NGS-MetaPath™等。依托覆盖全国的服务网络，这两个技术平台已逐步向全国各级医疗机构提供服务。
