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近日，同济大学医学院附属上海肺科医院余方友教授团队的研究成果“靶向二代测序技术（tNGS）在结核分枝杆菌诊断及耐药性能检测中的应用前景”发布在《Infection》（IF:5.4）上。该研究采用60份利福平耐药和83份敏感的结核分枝杆菌（MTB）临床分离株以及158份支气管肺泡灌洗液（BALF）样本，评估tNGS在MTB诊断和药物耐药性检测中的临床应用价值。研究发现，tNGS在诊断MTB及其耐药性方面表现出稳定和快速的性能，与全基因组测序（WGS）/表型耐药性敏感性实验（AST）一致性高，且成本效益好，可直接应用于临床样本，是一种有潜力的MTB实验室检测方法。肺结核又叫“痨病”，是由MTB侵入人体后引起的一种具有传染性的慢性消耗性疾病。中国结核病发病数量居世界第3位，疾病负担重，更需要高性价比的检测服务，来更好地防治肺结核。tNGS可用于MTB的鉴定及耐药性分析，具有经济、高效、准确和灵活等优势。迄今为止，临床上仍缺乏tNGS与培养、表型AST、WGS和Xpert MTB/RIF在临床分离株和BALF样本中结核病检出性能的对比研究。本项目，填补了研究领域的这一空白。
143份MTB临床分离株基于表型、WGS和tNGS的耐药性及敏感性检测结果如表1所示。结果显示，每种药物基于tNGS的耐药率与表型AST耐药率具有高度一致性，二者差异不超过5%。
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表1 基于表型、WGS和tNGS的耐药性敏感性检测
tNGS与表型AST、WGS检测MTB临床分离株耐药性一致性比较
1、tNGS与表型AST：143份分离株中，tNGS和表型AST在检测9种药物耐药性方面的平均一致性为95.10%。
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图1 以表型AST作为参考标准，tNGS和WGS对每种药物的总体检出性能 注：Rifampicin：利福平，Isoniazid：异烟肼，Ethambutol：乙胺丁醇，Streptomycin：链霉素，Moxifloxacin：莫西沙星，Ofloxacin：氧氟沙星，Amikacin：阿米卡星，Kanamycin：卡那霉素，Ethionamide：乙硫异烟胺
2、tNGS与WGS：tNGS和WGS在检测9种药物耐药性方面的平均一致性为97.05%。
表2 以基于WGS的耐药检测结果为对照，对比tNGS耐药检测性能
tNGS与培养、Xpert MTB/RIF在BALF样本中MTB诊断性能的比较
1、158例BALF样本：tNGS、培养、Xpert MTB/RIF检出MTB的阳性率分别为70.25%（111/158）、18.35%（29/158）和44.3%（70/158）；2、83例确诊病例：tNGS、培养、Xpert MTB/RIF检出MTB的阳性率分别为87.95%（73/83）、34.94%（29/83）和80.72%（67/83）；3、60例临床诊断病例：培养和Xpert MTB/RIF均为阴性，而tNGS检出27例阳性（27/60，45%）；4、29例培养阳性的确诊病例：5例为Xpert MTB/RIF阴性，仅1例为tNGS阴性。综上，tNGS在检测MTB的阳性率和与培养结果的一致性方面均优于Xpert MTB/RIF，显示出更优越的诊断性能。![]()
表3 不同组别中培养、Xpert MTB/RIF、tNGS检测结果 结合症状、体格检查和影像学研究，两位主治医师进行了鉴别诊断。两名Xpert MTB/RIF阳性的个体被鉴定为“疑似病例”，一名Xpert MTB/RIF阳性的个体被鉴定为“非结核病例”。
tNGS与Xpert MTB/RIF在BALF样本中MTB的耐药性检测性能比较
1、MTB低浓度时，tNGS在检测BALF样本中的利福平耐药性方面性能不如Xpert MTB/RIF。2、耐多药样本，tNGS对于MTB耐药性的检测性能可能优于Xpert MTB/RIF，在某些情况下，可以根据tNGS结果启动临床治疗。![]()
表4 158例BALF样本中Xpert MTB/RIF与tNGS结果对比#表示MTB浓度过低，无法明确判断其对利福平的耐药性
tNGS与Xpert MTB/RIF MTB检测不一致结果的进一步验证
1、tNGS比Xpert MTB/RIF具有更高的检测灵敏度，可能有助于提高MTB诊断率。
2、tNGS比Xpert MTB/RIF及ddPCR具有更高的检测阳性率。
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图2 不一致结果的进一步验证 注：A) Xpert MTB/RIF结果与不同细菌负荷之间的关系以及tNGS检测到的RPhK。基于Xpert MTB/RIF半定量阳性类别绘制了tNGS RPhK的流行情况。B) 非结核的检测结果。C) 使用ddPCR验证Xpert MTB/RIF与tNGS之间不一致的MTB鉴定结果（N=38/51）。经过对比分析研究，研究团队发现：tNGS鉴定MTB及其相关耐药性方面性能较优且快速，可能会对未来结核病诊断方式和治疗决策产生影响。该研究中采用的tNGS是金域医学目前用于病原测序的tNGS技术平台。依托病原靶向测序平台，金域医学已推出tNGS及MetaCAP系列病原检测服务。其中，tNGS平台包括呼吸107™、呼吸198™、神经100™、感染1000™、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™。
依托覆盖全国的服务网络，金域医学将逐步向各地区提供该平台上的全线检测项目，让更多患者享受普惠、快速、精准的检测服务。为满足不同患者的需求，金域医学也搭建了传统的病原检测方法和mNGS技术等多技术平台，致力于制定病原合理化检测的诊断策略，打造从“筛、诊、治、管”一站式解决方案。
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