常隐不常隐，闹心的囊性纤维化患者病原感染怎么查？

本研究采集了6位CF患者，4位慢性阻塞性肺病 (COPD) 和7位健康患者共11位对照患者的痰液标本。研究者提取样本DNA后进行测序，生信分析流程过中去除人源化的宿主DNA，对组装的病原微生物序列做如下分析：剖析和比对患者和对照样本的肺部微生物组成；基于MLST (多位点序列分型) 技术，联合MLST数据库对检出的病原菌分型；结合临床药敏实验结果，深度解析检出病原菌的耐药基因。

1个体间痰标本中肺部微生物检出组成差异较大

CF患者和COPD患者痰液提取的DNA浓度高于健康对照提取的DNA浓度，所有测序组装好的样本中大于90%的DNA为人源DNA；健康对照较CF患者和COPD患者微生物多样性高，mNGS技术检出常规的上呼吸道和口腔菌群，如普雷沃菌属、链球菌属、韦荣氏球菌属等。CF患者则不含有常规口腔菌群，假单胞菌属、葡萄球菌属和寡养单胞菌属等占据主导地位。

2mNGS检出病原菌与临床诊断一致

5例CF患者mNGS检出病原菌与临床一致，致病病原菌丰度相对较高。如CF-85患者明确检出典型的CF病原菌无色杆菌和葡萄球菌；CF-00患者检出多重耐药菌寡养单胞菌和其它低丰度的条件致病菌；CF-82 和 CF-76两位用药患者的致病菌假单胞菌检出值较其它细菌高，但细菌整体检出较低，可用于评估用药疗效。

3构建三维熵图谱区分病原菌与背景菌

研究者以代表组装深度的重叠群 (contig) 长度为X轴，以代表病原菌相对丰度的熵值为Y轴，代表物种特异性的contig GC含量为Z轴，构建三维熵图谱。从图谱中可以明确看出背景菌和病原菌处于三维图的不同位置，此方法以可视化的方式成功区分CF患者的致病菌群与背景菌群。

4.mNGS精准全面检出CF患者痰液标本中的微生物组

临床常规针对CF患者的感染病原菌鉴定主要依赖于呼吸道样本培养技术，基于培养的方法检出率低、有偏向、不全面的局限性促使临床呼吁mNGS的临床转化。本研究使用无偏倚的mNGS对CF患者的痰液样本进行检测，评估了该技术用于临床的巨大优势，助力推动mNGS造福临床。

Fig1. 痰液标本的宏基因组测序分析流程

Fig2. 构建三维熵图谱区分病原菌与背景菌

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本文由华大医学Micro-NGS感染频道提供

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参考资料：Feigelman, R., Kahlert, C. R., et al. (2017). Sputum DNA sequencing in cystic fibrosis: non-invasive access to the lung microbiome and to pathogen details. Microbiome, 5(1), 20.