斯坦福牛人开发新方法来检测移植排异

　　

生物通报道 斯坦福大学的Stephen Quake团队开发出一种基于新一代测序的分析，可检测肺移植患者中的无细胞循环DNA，并从中发现排异和感染的迹象。这项成果于本周发表在《美国科学院院报》（PNAS）上。这位牛人科学家是单细胞基因组学领域的先锋，曾测定人类精子的单细胞基因组。

研究人员将他们的方法与目前的金标准方法（支气管活检）进行比较，以监控51名患者的移植排异反应。他们发现，这种分析能够提供急性和慢性排异的信息，曲线下面积为0.9，敏感性为100%，特异性为73%。

尽管肺移植是晚期肺疾病患者的选择，但临床效果不好，平均存活时间仅为5.3年。手术后的并发症包括感染、损伤，以及两种类型的排异：急性细胞排异，35%的患者在移植一年内发生，和慢性排异，这是移植患者死亡的主要原因。

目前，诊断排异的唯一方法就是通过支气管活检，这是侵入性的，诊断能力有限。诊断感染则需要订购一套特异的病原体检测。因此，斯坦福的团队决定开发一种基于NGS的检测，以便对排异和感染进行非侵入性的监控。这种检测依赖于无细胞循环DNA的测序。

在开展移植之前，研究人员利用SNP芯片对供体和受体进行基因分型。手术之后，他们对患者的无细胞循环DNA进行鸟枪法全基因组测序。之后，他们根据SNP来确定来源于供体的无细胞DNA分子的比例。

为了确定什么水平的供体DNA会引起排异，研究人员首先检查了无排异或感染证据的患者。研究人员指出，刚移植后，患者通常有大量的供体cfDNA，但它们的水平随时间而下降。这个结果与心脏移植的患者相似。此外，供体cfDNA水平还取决于患者接受了两个肺还是一个肺。

接下来，研究人员评估了排异患者中的供体cfDNA。对于一名被诊断为中度排异的患者，研究人员发现排异时的供体cfDNA比基线水平高14.7%。对于一名严重排异的患者，供体cfDNA比基线水平高15.2%。

纵观51名患者的398个时间点的测序数据，研究人员发现它符合排异的临床表现。此外，在一些尚未表现出排异症状的时间点，供体cfDNA明显升高。研究人员在研究cfDNA检测与支气管活检的一致性时，发现曲线下面积为0.9，敏感性为100%，特异性为73%。

最后，研究人员还想看看他们是否能找到病原体感染的迹象。巨细胞病毒是器官移植患者中一种常见的感染。研究人员发现，他们能够通过CMV基因组分析来鉴定序列。与病毒的临床检测相比，cfDNA分析的曲线下面积为9.1。他们也找到了患者感染其他病毒的证据。

作者在文中写到，考虑到急性排异和感染并发症的高发，支气管活检的限制，以及测序分析的费用相对较低，这种分析有望在未来几年内成为肺移植监控的重要工具。（生物通 薄荷）

原文检索

Noninvasive monitoring of infection and rejection after lung transplantation

PNAS 2015 ; published ahead of print October 12, 2015, doi:10.1073/pnas.1517494112