宏基因组二代测序技术在假体周围感染病原诊断中的应用

• 作者: 于洋 张少坤 陆世涛 谭俊 李宇 许建中
• 来源期刊: 中华骨科杂志
• 关键词: 假体相关感染 宏基因组学 序列分析, DNA
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 临床论著
• 页码范围: 280-288
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn121113-20200830-00532

摘要

目的:探讨基于假体周围组织的宏基因组二代测序技术（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）在关节置换术后假体周围感染（periprosthetic joint infection，PJI）的诊断效率和价值。方法:回顾性分析2019年6月至2020年6月接受髋或膝关节翻修术33例患者的病历资料。诊断为PJI的病例设为感染组共21例，男9例，女12例；年龄（59.14±14.55）岁（范围：28~84岁）；膝关节17例，髋关节4例；体质指数（body mass index，BMI）为（23.7±2.8） kg/m 2（范围：17.7~29.4 kg/m 2）。诊断为假体无菌性松动的病例设为对照组共12例，男4例，女8例；年龄为（53.08±10.05）岁（范围：39~70岁）；膝关节4例，髋关节8例；BMI为（25.2±2.9） kg/m 2（范围：18.3~31.2 kg/m 2）。收集所有病例关节液和组织微生物培养的结果，收集所有病例mNGS检测假体周围组织的结果。比较微生物培养和mNGS检测对膝或髋关节PJI诊断的敏感性和特异性，总结和比较两种技术检出致病菌的种类，比较取样前2周内抗生素的使用对两种技术检出率的影响。 结果:感染组21例中mNGS共检出13例阳性，微生物培养共检出6例阳性。对照组12例中mNGS仅检出1例阳性，微生物培养结果均为阴性。在PJI的诊断中，mNGS敏感性（61.9%）与微生物培养（28.6%）的差异有统计学意义（ χ2=4.71， P=0.03）；mNGS特异性（91.7%）与微生物培养（100%）的差异无统计学意义（ χ2=1.04， P=0.31）。在2周内有抗生素暴露的PJI病例中，mNGS阳性率（53.8%）明显高于微生物培养（15.4%），差异有统计学意义（ χ2=4.25， P=0.04）；而在2周内无抗生素暴露的PJI病例中，mNGS阳性率（66.7%）与微生物培养（44.4%）的差异无统计学意义（ χ2=0.90， P=0.34）。在致病菌检出上，mNGS共检出9种细菌（金黄色葡萄球菌、科氏葡萄球菌、奥斯陆莫拉菌、痤疮丙酸杆菌、毗邻颗粒链菌、表皮葡萄球菌、结核分枝杆菌、里昂葡萄球菌、脆弱拟杆菌）和2种真菌（烟曲霉菌、近平滑念珠菌）；微生物培养共检出3种细菌（金黄色葡萄球菌、卡他莫拉菌、结核分枝杆菌）和1种真菌（近平滑念珠菌）。mNGS和微生物培养均为阳性的患者共5例，3例检出完全一致的致病菌（金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、近平滑念珠菌），1例部分一致（mNGS检出更多致病菌），1例完全不同。另外，mNGS在3例结核性PJI的诊断中表现出100%的特异性和敏感性，优于微生物培养。 结论:基于假体周围组织的mNGS检测技术是诊断PJI和确定致病菌的有效手段。取样前抗生素暴露对mNGS技术检出效力的影响小于微生物培养。