2019-09-11浏览量:208

案例分享 | 使用mNGS技术来“探案”的临床优势

在上一期的推送中,我们带大家解读了Charles Y. Chiu教授及其团队在NEJM发表的文章《Clinical Metagenomic Sequencing for Diagnosis of Meningitis and Encephalitis》,其中提到13例仅靠mNGS检测技术就鉴定出患者感染脑炎或脑膜炎的致病原。在这里,我们再来仔细看看其中3例阳性结果的病例。

 

病例一

热带念珠菌脑膜炎

 

临床症状:

一名7岁男童,在骨髓移植后复发B细胞急性淋巴细胞白血病,有预防性卡泊芬金(caspofungin)治疗热带念珠菌播散性脑膜炎的病史,因发烧、畏光和嗜睡而入院。

 

常规检查结果

脑脊液样本、血液样本及核磁共振成像(MRI)检测结果如下

 

 

治疗方案

患者采用静脉注射(IV)美罗培南(后改为头孢吡肟)、万古霉素和卡泊芬金(后改为脂质体两性霉素和高剂量氟康唑,每日12 mg/kg)进行经验治疗。在这之后,病人又接受了3次常规脑脊液检查,脑脊液和血清β- d -葡聚糖检测数值仍高达>500pg/mL和249pg/mL(正常10-40 pg/mL)。

此时患者病因不明确,诊断范围难以确定,病毒性、真菌性或分枝杆菌感染都有可能是脑膜炎的病因。

 

脑脊液mNGS检测结果及影响

结果显示热带念珠菌阳性。这促使治疗医生继续使用脂质体两性霉素和高剂量氟康唑进行靶向治疗,并停止使用其他抗生素,最终患者的脑膜炎得到治愈。支持mNGS确诊患者热带念珠菌感染的临床证据包括:

1) 既往病史提到弥漫性念珠菌病

2) β- d -葡聚糖检测升高

3) 靶向抗真菌治疗的临床积极反应

此外,mNGS确证为热带念珠菌的证据是:28S核糖体RNA (rRNA)检测呈阳性。

 

由于真菌28S rRNA检测并不是传统检测的常规内容,因此在没有mNGS检测的情况下,临床医生不太可能考虑到热带念珠菌感染这样的诊断。

 

病例二

MW多瘤病毒相关性脑膜脑炎

 

临床症状:

一名5岁男童因嘌呤核苷磷酸化酶缺乏而患有严重联合免疫缺陷病(SCID),既往有眼部水痘带状疱疹病毒(varicella zoster virus,VZV)感染和蛔虫(Baylisascaris)脑膜脑炎(无限期服用阿苯达唑)并发卒中的病史。在脑MRI显示新的左半球梗死和环形强化病变后入院。

 

常规检查结果

脑脊液无明显变化,WBCs为0,葡萄糖和蛋白质正常。所有常规微生物检测均为阴性。

 

脑脊液mNGS检测结果及影响

结果显示MW多瘤病毒(MWPyV)阳性(244 reads),这是一种新发现的人多瘤病毒,存在于腹泻儿童粪便和皮肤样本中,但目前尚未有研究发现此病毒的致病相关性。该结果经PCR检测验证,其mNGS结果为真阳性。

虽然临床上已有对另一种多瘤病毒,JC病毒感染的标准治疗,但是MWPyV在脑脊液中的致病意义尚不明确。如果认为MWPyV是致病原,目前可能最有效的治疗方案是免疫重建。

患儿好转后,其恢复期脑脊液中MWPyV的读数(16 reads)减少。作为一种新型病毒,经传统检测来发现MWPyV患者感染是难以实现。

 

此病例强调了mNGS在鉴别罕见和新型病原体方面的潜力,它可作为临床诊断中发现未知病原体的重要工具。

 

病例三

脑膜炎奈瑟菌

 

临床症状:

一名72岁男性患者,在入院前两周曾接受颅面经鼻蝶窦切除左鞍上脑膜瘤手术,因头痛、恶心、呕吐及持续流鼻水而收治入院。

 

常规检查结果

脑脊液样本、血液样本检测结果如下

 

 

治疗方案

患者开始接受头孢曲松、万古霉素和甲硝唑的联合治疗方案。 

 

脑脊液mNGS检测结果及影响

结果显示脑膜炎奈瑟菌阳性(1030万个序列中有124个序列与脑膜炎奈瑟菌sp比对,其中脑膜炎奈瑟菌是SURPI+分析流程鉴定的最接近的匹配序列)。脑脊液mNGS深度测序,共计16.5亿Reads中检测到355,366个Neisseria sp. reads。50S核糖体蛋白L6 (rplF)基因的系统发育分析表明,该患者的奈瑟菌种来自干燥奈瑟球菌/粘液奈瑟球菌亚群,而非脑膜炎奈瑟菌。

由于脑脊液培养阴性、脑膜炎奈瑟菌胶乳凝集和细菌16S rRNA检测结果为阴性,说明传统检测方法无法鉴定出该患者脑脊液中存在的特异性奈瑟菌(Neisseria)。

支持mNGS热带念珠菌阳性结果感染诊断的临床证据包括:mNGS检测到的奈瑟菌种,可能是来自干燥奈瑟球菌/粘液奈瑟球菌亚群,与脑脊液革兰氏染色一致(革兰氏阴性双球菌,阴性培养可能是由于使用抗生素进行预处理)。

此外,病人在鼻部手术后出现脑膜炎,可能是由于a14共生奈瑟菌的连续感染扩散到中枢神经系统而引起的。

 

mNGS对患者特异性奈瑟菌感染的确诊,帮助临床治疗缩小了抗生素的使用范围,并确定了静脉头孢曲松靶向治疗的持续时间,最终治愈了患者的脑膜炎。

 

这三个病例的结果,再次印证了脑脊液mNGS检测在临床诊断上的优势。它既可以指导临床医生进行早期的抗感染治疗,也能帮助医生调整治疗方案进行更有针对性的治疗。脑脊液mNGS检测还能鉴别新发感染和疾病表型,这个优势也是弥补了传统检测在临床上的不足。

 

原文献ID

题目:Clinical Metagenomic Sequencing for Diagnosis of Meningitis and Encephalitis

期刊:The NEW ENGLAND JOURNAL of MEDICINE

发表时间:2019年6月

通讯作者:Charles Y. Chiu

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