高通量測序在肝硬化患者腹水及糞便微生物群檢測中的應(yīng)用分析

王曉東

濰坊市檢驗(yàn)檢測中心 山東濰坊 261100

肝硬化的發(fā)病率較高，常見的臨床癥狀有黃疸、肝掌、蜘蛛痣、腹水等，肝硬化通常是由于多種病因共同作用而成的，據(jù)相關(guān)研究顯示，在我國慢性乙肝、丙型肝炎等病毒性肝炎疾病是引起患者出現(xiàn)門靜脈肝硬化的主要因素，酗酒成性出現(xiàn)酒精中毒也是導(dǎo)致肝硬化的主要原因之一，也有學(xué)者認(rèn)為，由于患者自身營養(yǎng)不良，其肝細(xì)胞抵御病毒和傳染源的能力低下，進(jìn)而有可能導(dǎo)致其發(fā)生肝硬化[1]。肝硬化會(huì)破壞患者自身機(jī)體的組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其肝功能出現(xiàn)障礙，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)其他并發(fā)癥，更甚至?xí)?dǎo)致患者死亡，此病目前無法根治，因此早期的診斷和治療對肝硬化患者來說有十分重要的意義。高通量測序技術(shù)可一次性對對幾十萬到幾百萬條DNA分子進(jìn)行序列測定，相較于傳統(tǒng)的測序技術(shù)而言，其優(yōu)勢在于通量高，檢測速度快，運(yùn)用靈活且使用成本低，是目前微生物群檢測中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)。將高通量測序技術(shù)用于肝硬化患者腹水及糞便中的微生物群檢測中，可有效提高其檢測效率，快速識別出患者肝臟內(nèi)的微生物群類型，以實(shí)現(xiàn)對患者的早期治療，下文將詳細(xì)分析此技術(shù)在肝硬化患者微生物群檢測中的具體應(yīng)用。

1 高通量測序技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從1977年推出的Sanger測序，到如今的高通量測序，測序技術(shù)發(fā)展至今已有約四十年的發(fā)展史，其工作原理是將基因組DNA片段隨機(jī)附著于光明透明玻璃上，這些DNA片段會(huì)通過延伸和擴(kuò)增形成數(shù)以億計(jì)的集群，后可通過特殊的脫氧核糖核苷酸對DNA完成測序。此技術(shù)最先應(yīng)用于科研領(lǐng)域，可通過對基因組進(jìn)行大規(guī)模測序來實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)分析和DNA甲基化的相關(guān)研究。在臨床醫(yī)療中目前最成功的應(yīng)用案例是產(chǎn)前檢測中的無創(chuàng)基因檢查，除此之外，高通量測序還可用于分析惡性腫瘤患者細(xì)胞中的變異基因，以此作為惡性腫瘤患者的靶向治療依據(jù)，對其預(yù)后進(jìn)行評價(jià)。另外，高通量測序在臨床藥物基因?qū)W及病原微生物的快速鑒定、胚胎植入前篩查和診斷等領(lǐng)域都有著十分重要的作用和價(jià)值[2]。

2 高通量測序在肝硬化患者微生物群中的檢測價(jià)值

有相關(guān)研究表明，肝硬化患者發(fā)生細(xì)菌感染的幾率比一般人高出4-5倍，其細(xì)菌感染高發(fā)于腹水和糞便中，對住院治療的肝硬化患者來說，其細(xì)菌感染的發(fā)生率高達(dá)40%左右，較為常見的是自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎（SBP）[3]。肝硬化患者發(fā)生細(xì)菌感染的病死率很高，一旦惡化為SBP會(huì)加大其治療難度，此時(shí)患者預(yù)后較差，需要采取有效措施及時(shí)予以治療，有學(xué)者表示肝硬化的發(fā)展變化可能與患者腸道中的微生物群結(jié)構(gòu)變化存在緊密聯(lián)系[4]，因此對肝硬化患者進(jìn)行微生物群檢測對其后期治療及預(yù)后都有著重要價(jià)值。

3 高通量測序在肝硬化患者腹水微生物群檢測中的應(yīng)用

目前臨床上對于SBP患者通常會(huì)采用腹水細(xì)菌培養(yǎng)進(jìn)行診斷，但此方法耗時(shí)長，患者由于使用大量抗生素會(huì)對其培養(yǎng)檢測結(jié)果造成影響，同時(shí)此方法存在一定局限性，部分病原真菌無法通過細(xì)菌培養(yǎng)被檢測出來。有學(xué)者對是否伴有SBP的肝硬化患者腹水菌群分別進(jìn)行了高通量測序和PCR測序，以此判定其檢測價(jià)值，研究結(jié)果表明，DNA細(xì)菌分子在高通量測序中敏感度更高，對部分?jǐn)?shù)量較少的低密度細(xì)菌也可作出有效識別，并且也檢測出了其感染菌群中大腸桿菌所占比例最高，其革蘭陽性菌的感染也在不斷增加[5]。此研究充分證實(shí)了高通量測序技術(shù)所檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也可明確檢測出患者腹水中細(xì)菌感染類型，更有利于臨床對患者提出相應(yīng)的治療方案。

4 高通量測序在肝硬化患者糞便微生物群檢測中的應(yīng)用

肝硬化患者的腸道微生物群會(huì)由于門靜脈高壓癥而受到影響，其腸道微生態(tài)失調(diào)而導(dǎo)致出現(xiàn)肝硬化。肝硬化患者的腸道細(xì)菌無法直接培養(yǎng)，因此無法作出全面分析，采用高通量測序技術(shù)，可對患者糞便中的多種微生物進(jìn)行分辨和定性定量分析，通過觀察其健康微生物群和致病微生物群的占比變化，可判定出肝硬化患者病情發(fā)展的獨(dú)立因素。有學(xué)者將肝硬化患者和健康人員的糞便微生物群分別采用高通量測序技術(shù)進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，肝硬化患者糞便微生物群中占比最多的致病菌群為變形菌門和厚壁菌門，擬桿菌門占比最少，而健康人員糞便微生物群中占比最多的是擬桿菌門，其次為厚壁菌門，此研究結(jié)果也可充分表明，變形菌門的占比與肝硬化患者的病情發(fā)展呈正相關(guān)[6]。以此研究為基礎(chǔ)，臨床可通過采用高通量測序技術(shù)檢測患者的腸道微生物群，并對其進(jìn)行展開相應(yīng)的治療措施。

5 結(jié)語

對于傳統(tǒng)的測序技術(shù)來說，高通量測序無疑是生物研究領(lǐng)域的一次重大變革，此改革具有劃時(shí)代意義，高通量測序技術(shù)通量高、準(zhǔn)確性高、靈敏度高、運(yùn)行成本低，相較于傳統(tǒng)的一代測序技術(shù)，此技術(shù)優(yōu)勢明顯，在臨床醫(yī)療中的應(yīng)用也越來越廣泛。上世界末人類基因組用于解碼人類生命密碼的花費(fèi)比高通量測序技術(shù)高出十倍不止，這也預(yù)示著往后人類基因組除了對已完成的基因序列進(jìn)行測定外，也可更多的對其他未涉足的品種進(jìn)行大規(guī)模的基因重組測序。