【临床研究】靶向测序技术在结核性脑膜炎脑脊液样本耐药快速检测中的应用探索

2024-05-28 11:14:37, 结核帮 Illumina因美纳(中国)科学器材有限公司


靶向测序技术在结核性脑膜炎脑脊液样本耐药快速检测中的应用探索

研究背景和目的

结核性脑膜炎(tuberculous meningitis, TBM)由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)通过血液传播至大脑引起,是结核病中最严重和致命的感染,耐多药(multi-drug resistance, MDR) TBM的死亡率更是接近100%,早期检测耐药可以极大地改善TBM患者的临床治疗结果。

2023年7月,世界卫生组织 (World Health Organization, WHO) 推荐采用新增推荐靶向下一代测序(targeted next-generation sequencing, tNGS)技术进行结核药敏检测,并于2024年3月《结核病整合指南模块3:结核病检测的快速诊断第三版》中新增tNGS基于呼吸道样本进行肺结核患者的耐药检测的推荐,因其相比传统方法(32-71天),具备检测时间短(2-3天)及异质性耐药检测下限低的优势。然而,痰液样本之外的其他样本进行tNGS检测仍亟待探索。

因此,本研究探索了一项WHO推荐的tNGS技术(Deeplex Myc-TB)检测结核性脑膜炎患者脑脊液样本的性能,尝试为TBM治疗提供新的工具和方向。

研究方法

研究人员采用tNGS技术,对72名成人TBM患者的脑脊液样本进行了靶向测序。将tNGS的基因药敏预测结果与MGIT 表型药敏结果(phenotypic drug susceptibility tests, pDSTs)和全基因组测序 (whole genome sequencing, WGS)的结果进行了比较,并进行临床随访。

研究结果

tNGS在24/72例(33.3%) 脑脊液样本中检测到结核DNA,并在22/24例(91.7%)中生成完整的耐药报告。所有24例样本Xpert均报利福平敏感。

tNGS的病原检出、耐药检出性能及测序深度与MTB/RIF Xpert的半定量结果相关(表1、图1)

表1:tNGS病原检出、耐药检出与Xpert半定量结果的对比

图1:tNGS测序深度与Xpert半定量结果的对比

目前小样本量(n=22)的研究结果显示,除了低频等位基因、吡嗪酰胺和链霉素存在不一致外,其余tNGS药敏预测结果与综合参考标准的一致性为100%。

表2:tNGS, 表型药敏及WGS耐药检出一致率

经随访,tNGS报告药敏结果的22例患者中,17名患者(77.2%)在治疗30天后脑脊液培养阴转。3名患者在治疗30天后MGIT为阳性,其中tNGS和参比方法识别出一例对所有一线药物均敏感,两例对异烟肼耐药。5名患者死亡,其中包括1名由pDST识别出对吡嗪酰胺耐药的患者 (表3)。Deeplex还报告了spoligotype和基于snp的系统发育谱系分类,并在6/9的脑脊液样本中检测到不止一个谱系具有异质性耐药,这表明异质性耐药也可能是由于不同谱系耐药菌株和敏感菌株的混合感染所导致。

表3:tNGS起始报耐药患者脑脊液阴转时间及临床转归

研究结论

研究表明,tNGS技术在脑脊液样本中可以快速且准确地检测耐药性TBM,但其应用局限于细菌负荷较高的患者。对于细菌负荷较低的患者,仍需不断优化检出性能或开发替代方法以进行诊断和耐药性检测。

供稿:因美纳(中国)科学器材有限公司

编译:结核帮编译组

编辑:王子豪(创新联盟)

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