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2024年10月18日下午，第七届华夏临床微生物学学术年会继续进行，分会场一这时段的主题分别是“呼吸道多组学研究进展”和“感染性疾病临床实践诊疗思路”。该板块旨在探讨呼吸道微生物组与宿主关系、感染性疾病诊治的实践应用，促进多学科的合作与创新。现场气氛热烈，与会专家和现场听众踊跃发言，展示了学术研究的高度前沿性与实际应用的紧密结合。
首先，由北京大学人民医院陈宏斌副研究员和中日友好医院邹晓辉副研究员共同主持的“呼吸道多组学研究进展”主题正式拉开帷幕。
呼吸道菌群与慢阻肺-王璋
首位讲者的是华南师范大学生命科学学院的王璋教授，报告题为“呼吸道菌群与慢阻肺”。
王教授的报告从呼吸道微生物组的角度认识了呼吸系统疾病，特别是慢性阻塞性肺疾病（COPD）。王教授介绍了当前受到广泛关注的“恶性循环”假说，即环境改变引发功能失调，进而导致气道炎症。这一假说为理解慢阻肺的发病机制提供了理论框架。王教授表示，呼吸道菌群与慢阻肺急性加重表型及治疗相关，还可以预测慢阻肺加重患者对初始抗生素治疗的响应；基于呼吸道菌群特征可以实现对慢阻肺炎症内型更精细的划分。王教授团队还通过荟萃分析，绘制了慢阻肺患者菌群与宿主互作的通路图，为进一步的功能验证提供了理论基础。此外，环境污染暴露通过呼吸道菌群紊乱影响呼吸健康。通过建立呼吸道菌群健康指数，指示个体污染暴露风险。在慢阻肺进展的机制研究中，王教授分享了金黄色葡萄球菌噬菌体对肺气肿小鼠具有保护作用的实验结果，并指出细菌与真菌的相互作用可能指示慢阻肺的早期发展。他通过详实的数据和前沿的研究成果，深入阐述了呼吸道微生物群落的变化与慢阻肺之间的关系，为慢阻肺的诊治提供了新的视角。
呼吸道菌群在感染中的变化及其与宿主免疫
的关联-李明锟
第二位讲者是中国科学院国家生物信息中心信息计算部主任李明锟教授。李教授为大家带来了题为“呼吸道菌群在感染中的变化及其与宿主免疫的关联”的学术报告。
李教授指出，健康呼吸道中的常见共生菌能够维持呼吸道黏膜的稳态，通过刺激黏膜免疫，帮助维持呼吸道的正常功能。然而，当发生感染时，呼吸道菌群及其与宿主的关联发生显著变化。共生菌在一定程度上对紊乱的免疫功能具有矫正作用，但随着感染的加重，细胞损伤和修复延迟可能导致继发感染。李教授进一步指出，呼吸道微生物组的变化与疾病严重程度密切相关。例如，病毒易感性可能与特定链球菌和奈瑟菌的丰度变化有关。然而，在现有的研究中，感染相关的呼吸道微生物组变化并不一致，可能是由于人群背景和临床症状的差异所致。因此，他强调在分析呼吸道菌群与疾病关系时，需要考虑个体的基础微生物组成。此外，李教授还分享了关于新冠病毒感染者的研究结果。无症状感染者鼻腔中的新冠病毒载量显著高于口腔。他特别指出，在进行低载量菌群分析时，菌量应作为重要考虑因素。李教授的报告从感染角度深入探讨了微生物与宿主的复杂关系，强调了感染异质性带来的挑战。呼吸道微生物组的变化在感染中的表现复杂多样，研究的深入将有助于更好理解感染的免疫机制。
呼吸道微生物组的塑造-丁涛
第三位讲者是中山大学中山医学院丁涛教授。丁教授的报告题为“呼吸道微生物组的塑造”。
丁教授的报告聚焦于呼吸道微生物组的形成与塑造机制，他提出了几个关键问题：呼吸道和肠道菌群的精准特征是什么？它们的组装过程是如何进行的？丁教授指出，呼吸道菌群和肠道菌群在全局健康中起着关键作用，分别在负营养和富营养环境中运作，共同帮助人体训练免疫系统，建立免疫力。为了更好地理解呼吸道菌群的塑造过程，他通过三个研究案例展示了菌群与健康之间的复杂关联：一是强调了口腔和鼻腔菌群对肺部菌群的影响，提出了“最优中心理论”，并展示了高口腔输入型和低口腔输入型的肺部菌群差异，及其与免疫调控及临床表现相关。二是介绍了呼吸道病毒感染对菌群的不同影响，尤其是甲型流感削弱了对潜在病原菌生长的抑制作用，导致菌群失调。三是讨论了疫苗接种对肠道和呼吸道菌群的塑造作用，指出肠道、上呼吸道菌群结构与疫苗接种史、抗体滴度等显著相关。丁教授的研究系统揭示了呼吸道菌群的形成机制，并详细分析了菌群与疫苗接种之间复杂的相互作用，提供了对菌群与免疫调节的深入理解。
培养组进展和在呼吸道微生物组中的应用
-鄢秋龙
第四位讲者是大连医科大学基础医学院鄢秋龙教授。鄢教授的报告题为“培养组进展和在呼吸道微生物组中的应用”。
鄢教授的报告聚焦于肠道培养组研究的重要性，详细介绍了通过多种手段解析微生物的过程。首先，他强调了培养组在确认病原体及其与疾病关联方面的意义。mNGS可以解析微生物、培养（组）可以鉴定微生物并获得物种与疾病的联系、粪菌移植等可以提供疾病治疗方法。他还展示了靶向培养流程和VMGC构建，以深入了解复杂微生物群落。此外，鄢教授构建了检测病毒的新方法，并完成了肠道病毒移植治疗溃疡性结肠炎的研究。同时，他的团队还进行了多部位、大规模的真菌和细菌培养，并通过培养肠道真菌基因测序目录描述了肠道真菌的特征。报告还展示了肠道真菌在不同疾病中的作用，包括溃疡性结肠炎相关真菌的特征和某些真菌菌株对小鼠DSS诱发结肠炎的生物学影响，显示潜在有益菌对改善结肠炎表现具有一定的作用。此外，鄢教授团队还成功分离出与病毒大小相当的细菌，并介绍了口腔细菌基因参考数据库CORG的建立，为研究呼吸道微生物组提供了新的方法。他的研究拓展了对业界对微生物组的理解，具有广阔研究前景，未来在培养组工作中的探索将继续推动该领域的深入发展。
深度学习辅助发现耐药菌的II型毒素-抗毒素
系统-欧竑宇
第五位讲者是上海交通大学生命科学技术学院欧竑宇教授。欧教授为大家带来的报告题为“深度学习辅助发现耐药菌的II型毒素-抗毒素系统”。
欧教授的报告围绕细菌耐药性，结合“干-湿”实验方法展开。他通过生物信息学算法识别耐药基因，并通过实验加以验证。欧教授指出，反复感染的肺炎克雷伯菌（Kpn）可能与毒素-抗毒素（TA）系统相关，目前发现最多的是II型TA系统。欧教授通过染色体编码的TA系统与持留细胞的形成之间的关联，提出了一个核心问题：如何预测细菌染色体和质粒中的II型TA系统？针对传统序列比对方法的局限性，欧教授引入了深度学习算法并在预测TA系统中加以应用，开发了TA系统数据库TADB。他团队还开发了DeepTAfinder算法，利用生成对抗网络（GAN）进行数据增强，解决小样本问题。通过消融实验，验证了Transformer层和GAN数据增强在识别TA系统中的作用，并完成了对DeepTAfinder模型的可解释性分析。欧教授展示了两个应用案例，一是Kac AT系统在美罗培南（MEM）胁迫下的转录增强，表明其在增加Kpn耐药性方面的作用。二是RES-Xre系统维持了Kpn毒力质粒的遗传稳定性，进一步揭示了细菌耐药机制的复杂性。欧教授通过将深度学习与实验验证相结合，为细菌耐药性的研究提供了新的思路，特别是在预测毒素-抗毒素系统的研究中具有重要突破。
讨论与总结
五位教授的精彩报告结束后，在陈宏斌副研究员和邹晓辉副研究员的主持下，现场嘉宾与参会人员展开了热烈的讨论。与会者就报告中的关键问题深入交流，特别是关于呼吸道菌群的塑造机制、微生物与宿主免疫的复杂关系、以及细菌耐药性研究中的新进展等议题。讨论不仅涉及基础研究的最新成果，还探讨了这些发现如何应用于临床，推动疾病诊断与治疗的创新。通过这次主题报告，不仅展现了呼吸道微生物组研究领域的前沿进展，也为未来相关研究提供了新的思路和方向。与会者们认为，此类学术交流有助于不同学科之间的合作，进一步推动呼吸系统疾病的多维度研究与临床应用的紧密结合。
随后，由中国科技大学附属第一医院感染病检验诊断中心主任马筱玲教授主持的专题会开始，讲者是微岩医学研发总监郑亚风博士。
郑博士的报告题目为“开启病原mNGS & tNGS本地自动化联合检测数智化时代”。
郑博士在本次会议中介绍了微岩医学与临床感染诊断的深入合作，主要是mNGS和tNGS技术在临床中的运用。他展示了多重PCR tNGS、探针捕获tNGS和mNGS这三种技术手段的病原检测性能。此外，郑博士深入介绍了微岩医学在本地化mNGS和tNGS检测方案中的应用及其重要性，强调了样本采集规范化、降低运输风险、缩短报告周期和提升解读能力的本地化意义，展示了微岩医学独特的mNGS+tNGS联合检测流程。在面对当前NGS临床应用中自动化程度低和流程复杂的挑战时，郑博士提出了微岩医学开发的三位一体自动化流程，以推动病原高通量测序技术的临床应用，并成功获得了二级注册证。他还展示了PathoLab全自动基因测序文库制备仪，该仪器体积小、设计灵活且具备防污染设计，能够同时满足mNGS和tNGS的检测需求，从而实现从样本采集到晨间查房同步报告的全流程自动化。通过这一系列创新，微岩医学不仅提高了检测报告的解读能力，还有效降低了人力成本，展示出在临床感染检测领域的巨大潜力。这些进展为提高临床检测效率和准确性提供了重要的支持。
至此，分会场一的“呼吸道多组学研究进展”主题板块圆满结束。稍作休息后开始第二个主题的学术报告。
供稿：殷冠坤（北京大学人民医院）
审核：陈宏斌（北京大学人民医院）
排版：王柯（北京大学人民医院）
