靶向二代測序在兒童社區(qū)獲得性肺炎中的診斷價值

【摘要】目的 分析靶向二代測序（tNGS）在兒童社區(qū)獲得性肺炎中的診斷價值，為臨床治療提供參考。方法 選取2022年2月至2024年2月張家港市第一人民醫(yī)院收治的90例須行支氣管鏡下肺泡灌洗術(shù)的兒童社區(qū)獲得性肺炎患兒的臨床資料，進行回顧性分析。所有患兒均接受tNGS和傳統(tǒng)病原體檢測，以傳統(tǒng)病原體檢測為金標準，比較tNGS與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果的一致性，分析tNGS在兒童社區(qū)獲得性肺炎中的診斷價值。結(jié)果 傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果顯示：陽性67例，陰性23例；tNGS結(jié)果顯示：陽性66例，陰性24例。tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎的敏感度為92.54%，特異度為82.61%，準確度為90.00%，陽性預(yù)測值為93.94%，陰性預(yù)測值為79.17%，與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果一致性較好（Kappa值=0.882）。依據(jù)傳統(tǒng)病原體檢測病原微生物類型結(jié)果，tNGS檢測病原微生物類型的檢出準確率分別為人巨細胞病毒100.00%、細環(huán)病毒100.00%、肺炎鏈球菌90.00%、嗜血桿菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大腸埃希菌83.33%、銅綠假單胞菌93.75%，tNGS檢測病原微生物類型整體檢出準確率較高。結(jié)論 tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎及病原微生物類型類型檢出率較高，可用于兒童社區(qū)獲得性肺炎的診斷。

【關(guān)鍵詞】靶向二代測序；兒童社區(qū)獲得性肺炎；傳統(tǒng)病原體檢測；病原微生物

【中圖分類號】R563.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-2665.2024.16.0103.04

DOI：10.3969/j.issn.20vqUJPY/CGc4yhFIchjSeRpL/O0hQlxrI0TNQ6sQDNwU=96-2665.2024.16.033

兒童社區(qū)獲得性肺炎多由細菌（如肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌等）、病毒（如呼吸道合胞病毒、流感病毒、腺病毒等）、支原體、衣原體感染所致，臨床主要表現(xiàn)為高熱、咳嗽、呼吸急促、煩躁不安、嗜睡、乏力、食欲不振、嘔吐、腹瀉等癥狀，嚴重時會發(fā)生呼吸衰竭、心力衰竭等，嚴重威脅患兒生命安全[1]。因此，快速診斷該疾病，能及時啟動有效的治療方案，有助于醫(yī)生迅速選擇合適的抗生素或其他治療手段，避免病情延誤，防止患兒病情進一步惡化，降低并發(fā)癥的發(fā)生風險。傳統(tǒng)病原體檢測包括血常規(guī)檢查、病原學培養(yǎng)、血清學檢測、直接涂片鏡檢[2]。但傳統(tǒng)實驗室檢查檢測時間較長，醫(yī)生無法及時獲取結(jié)果并調(diào)整用藥，進而導致患兒疾病恢復(fù)緩慢。靶向二代測序（tNGS）是一種新興的基因檢測技術(shù)，可快速明確病原體（如細菌、病毒、真菌等）感染類型和病原體耐藥情況[3]。但臨床上關(guān)于tNGS應(yīng)用于兒童社區(qū)獲得性肺炎中的相關(guān)研究較少?；诖耍狙芯糠治鰐NGS在兒童社區(qū)獲得性肺炎中的診斷價值，為臨床診斷和早期干預(yù)提供參考，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2022年2月至2024年2月張家港市第一人民醫(yī)院收治的90例須行支氣管鏡下肺泡灌洗術(shù)的兒童社區(qū)獲得性肺炎患兒的臨床資料，進行回顧性分析。其中男童49例，女童41例；年齡2～10歲，平均年齡（5.69±0.33）歲；病程2～10 d，平均病程（6.34±1.01）d；疾病分型[4]：輕度39例，中度38例，重度13例。本研究經(jīng)張家港市第一人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。納入標準：⑴符合《諸福棠實用兒科學》[5]中兒童社區(qū)獲得性肺炎的診斷標準，且經(jīng)臨床檢查確診；

⑵年齡6個月～12歲；⑶就診前1個月內(nèi)未接受過抗生素、糖皮質(zhì)激素等相關(guān)藥物治療；⑷臨床資料完整；⑸均為漢族。排除標準：⑴合并自身免疫系統(tǒng)疾病者；⑵合并血液系統(tǒng)疾病者；⑶合并嚴重感染性疾病者；⑷合并心、肝、腎功能障礙者；⑸合并其他肺部疾?。ㄈ缰夤芟?、肺結(jié)核、肺膿腫等）者；⑹合并神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ绨d癇等）者。

1.2 研究方法 傳統(tǒng)病原體檢測：收集患兒肺泡灌洗液5 mL，于2 h內(nèi)送至實驗室。取1 mL肺泡灌洗液樣本接種在培養(yǎng)皿上，將生化培養(yǎng)箱（青島海爾生物醫(yī)療科技有限公司，魯械注準20222221116，型號： HSP-160）設(shè)置為35 ℃恒溫，將培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)箱中培育24 h，培育期間觀察病原菌生長情況。培育完成后采用微生物分析儀[貝克曼庫爾特（美國）股份有限公司，國械注進20192221728，型號： autoSCAN-4]檢測菌種的類型。

tNGS：收集患兒肺泡灌洗液5 mL，加入4 %氫氧化鈉溶液（德國達姆施塔特默克集團，規(guī)格：500 mL/瓶）20 mL，靜置30 min待其充分液化（可震蕩2～3次加速液化，如肺泡灌洗液黏稠可延長液化時間）。液化完成后震蕩搖勻，采用全自動核酸提取擴增雜交儀（廣州和實生物技術(shù)有限公司，粵械注準20232222131，型號：ACME3200）和配套試劑提取樣本核酸，并采用定量聚合酶鏈反應(yīng)（qPCR）進行高通量測序，得到tNGS結(jié)果。以金標準測得的病原微生物類型結(jié)果（人巨細胞病毒、細環(huán)病毒、肺炎鏈球菌、嗜血桿菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、銅綠假單胞菌）為關(guān)鍵字，在Genebank數(shù)據(jù)庫中檢索其病原物種基因組序列、中國南方漢族人群和中國北方漢族人群候選基因，將檢索到的病原體基因序列與中國南北方漢族人群候選基因序列進行比對，將序列重合的基因序列組作為本研究所用的基因文庫。將tNGS結(jié)果與基因文庫進行比對，得出tNGS對兒童社區(qū)獲得性肺炎患兒的病原學診斷結(jié)果。

1.3 觀察指標 ⑴比較tNGS與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果。敏感度=[真陽性例數(shù)/（真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù)）]×100%；特異度=[真陰性例數(shù)/（真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù)）]×100%；準確度=[（真陽性例數(shù)+真陰性例數(shù)）/總例數(shù)]×100%；陽性預(yù)測值=[真陽性例數(shù)/（真陽性例數(shù)+假陽性例數(shù)）]×100%；陰性預(yù)測值=[真陰性例數(shù)/（真陰性例數(shù)+假陰性例數(shù)）]×100%。⑵分析tNGS檢測病原微生物類型的準確率。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以[例（%）]表示，采用χ2檢驗。一致性采用Kappa分析，以Kappa值>0.6為一致性高。以P<0.05為有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 tNGS與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果比較 傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果顯示：陽性67例，陰性23例； tNGS結(jié)果顯示：陽性66例，陰性24例。 tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎的敏感度為92.54%，特異度為82.61%，準確度為90.00%，陽性預(yù)測值為93.94%，陰性預(yù)測值為79.17%，與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果一致性較好（Kappa值=0.882），見表1。

2.2 tNGS檢測病原微生物類型的準確率結(jié)果 依據(jù)傳統(tǒng)病原體檢測病原微生物類型結(jié)果，tNGS檢測病原微生物類型的準確率分別為人巨細胞病毒100.00%、細環(huán)病毒100.00%、肺炎鏈球菌90.00%、嗜血桿菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大腸埃希菌83.33%、銅綠假單胞菌93.75%， tNGS檢測病原微生物類型整體準確率較高，見表2。

3 討論

兒童社區(qū)獲得性肺炎可導致肺部炎癥和肺組織發(fā)生實變，影響氣體交換，使患兒出現(xiàn)呼吸困難等癥狀，嚴重時會發(fā)生呼吸衰竭，導致機體缺氧，影響各個器官的正常功能，嚴重威脅患兒生命安全[6]。當該病導致的炎癥擴散到全身時，會引發(fā)系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征，導致多器官（如心臟、肝臟、腎臟等）功能障礙[7]。兒童免疫系統(tǒng)尚未成熟，免疫功能較弱，易受到病原體感染，且兒童的呼吸道相對狹窄，黏膜柔嫩，黏液分泌量不足，纖毛運動能力較差，所以病原體更易在兒童的呼吸道定植和繁殖[8]。

目前，臨床治療兒童社區(qū)獲得性肺炎的理想方案是根據(jù)感染病原體類型的特異性給予相應(yīng)的敏感藥物治療，但傳統(tǒng)病原體檢測耗時較長，患兒常在未明確感染病原體類型或非細菌感染的情況下，過早或過度使用抗生素，導致機體產(chǎn)生耐藥性，后續(xù)治療效果不佳，還易增加抗生素不良反應(yīng)（如過敏反應(yīng)、肝腎功能損害等）的發(fā)生風險，嚴重影響患兒預(yù)后[9-11]。因此，快速并準確地判定感染病原體類型，對制訂合適的治療方案、改善患兒預(yù)后，具有重要意義。傳統(tǒng)病原體檢測方法成熟，操作流程標準化，對常見病原體（如肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌等）的檢測準確性較高，但其檢測周期長，易影響疾病早期診斷和治療[12]。因此，需采取更好的檢測手段彌補傳統(tǒng)病原體檢測的不足，提高診斷效率，促進患兒恢復(fù)。

近年來，隨著核酸分子檢測技術(shù)進步，二代測序（NGS）技術(shù)已成為生物學及臨床醫(yī)學檢測領(lǐng)域的一種重要技術(shù)手段。tNGS是在NGS 基礎(chǔ)上，針對基因組特定區(qū)域DNA進行捕獲，從而對其進行高通量測序的一種新方法。相較于全基因組或全外顯子測序，其優(yōu)勢在于使用基于多重 PCR 技術(shù)或寡核苷酸探針雜交的快速富集方法，針對性富集目的基因進行測序，從而提高測序的平均深度，有效降低測序成本且縮短研究時間，在精準醫(yī)學、遺傳性疾病檢測、癌癥分析、藥物篩選等方面得到了廣泛應(yīng)用。

tNGS作為一種基因測序檢測法，能同時檢測多種病原體（包括細菌、病毒、真菌、支原體、衣原體等），其檢測時間短，還可檢測到低濃度的病原體，提高早期感染和微量感染的檢出率，更快地為臨床診斷提供依據(jù)[13]。另外，該檢測技術(shù)的應(yīng)用依靠基因數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)生物信息分析，可有效地鑒別細菌、病毒、真菌等生物的類型，為臨床工作提供更可靠的診斷依據(jù)及更精確的診斷結(jié)果[14]。

本研究結(jié)果顯示，tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎的

敏感度為92.54%，特異度為82.61%，準確度為90.00%，陽性預(yù)測值為93.94%，陰性預(yù)測值為79.17%，與傳統(tǒng)病原體檢測結(jié)果一致性較好。這提示tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎的準確率較高。分析原因為，tNGS通過精確的序列比對和分析，能同時對大量核酸片段進行測序，可有效檢測到廣泛病原體基因序列（包括罕見和新出現(xiàn)的病原體），可準確區(qū)分不同病原體，提高發(fā)現(xiàn)致病病原體的可能性，降低誤診為其他相似病原體的風險[15-16]。其在感染早期或病原體載量較低時也能準確識別極低濃度的病原體核酸，減少漏診的情況。

本研究結(jié)果還顯示，tNGS對病原微生物類型的檢出準確率分別為人巨細胞病毒100.00%、細環(huán)病毒100.00%、肺炎鏈球菌90.00%、嗜血桿菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大腸埃希菌83.33%、銅綠假單胞菌93.75%。這提示tNGS對病原微生物類型的整體檢出率較高。分析原因為，tNGS依靠生物信息學分析手段，將測序得到的基因片段與病原體基因數(shù)據(jù)庫進行精確對比，可準確識別病原體的種類，而且病原體處于休眠或非活性狀態(tài)時，tNGS通過對其核酸進行測序，可有效檢測到該病原體[17-18]。

本研究仍存在一些不足之處：首先，納入的樣本量較少，在一定程度上限制研究結(jié)果的普遍性和代表性；其次，本研究僅為單中心對照研究，研究的環(huán)境和條件相對單一，可能對研究結(jié)果的廣泛適用性產(chǎn)生一定的影響。因此，在后續(xù)的相關(guān)研究中須從以下6個方面優(yōu)化研究內(nèi)容：⑴優(yōu)化檢測流程和技術(shù)：應(yīng)致力于簡化樣本處理的步驟，優(yōu)化tNGS數(shù)據(jù)分析的流程，減少復(fù)雜操作，提高效率，使其更便捷、高效，從而更好地服務(wù)于臨床診斷和治療工作。

⑵拓展病原體譜：為更有效地應(yīng)對復(fù)雜多變的病原體情況，應(yīng)當不斷對病原體數(shù)據(jù)庫進行更新與完善，積極納入更多新出現(xiàn)的及罕見的病原體信息，從而豐富數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，提高對未知病原體的檢測能力。⑶與臨床特征的相關(guān)性研究：深入探討tNGS檢測結(jié)果與兒童患者的臨床癥狀、體征、影像學表現(xiàn)、實驗室檢查指標之間的相關(guān)性，綜合分析這些多維度的信息，構(gòu)建一個更精準的診斷模型，為兒童疾病的診斷提供更可靠的依據(jù)。⑷多中心大樣本研究：應(yīng)當開展更大規(guī)模的多中心臨床研究，涵蓋不同地區(qū)、不同人群，以充分驗證其在多樣環(huán)境中的穩(wěn)定性和可靠性，為廣泛應(yīng)用提供堅實的科學依據(jù)和實踐支持。⑸聯(lián)合檢測策略：探索tNGS與其他傳統(tǒng)檢測方法（如培養(yǎng)、血清學檢測等）的聯(lián)合應(yīng)用，以提高診斷的準確性和效率。通過整合各自的優(yōu)勢，彌補彼此的不足，從而顯著提高診斷的準確性和效率，為臨床提供更精準的診斷服務(wù)。⑹年齡分層研究：針對不同年齡段兒童社區(qū)獲得性肺炎的特點，研究tNGS在各年齡段中的診斷價值和病原體分布差異，以便制訂更精準的診斷策略和治療方案。

綜上所述，tNGS診斷兒童社區(qū)獲得性肺炎及病原微生物類型類型檢出率較高，可用于兒童社區(qū)獲得性肺炎的診斷。

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