宏基因组测序在鉴定抗生素耐药性方面优于传统方法

　　

根据一项在欧洲临床微生物学与传染病大会（ECCMID）上发布的新研究，宏基因组测序可以快速准确地预测抗微生物药物的耐药性，比传统实验室检测更快地治疗血流感染，并有望挽救患者生命和更好地管理抗生素。

英国牛津大学约翰拉德克利夫医院的Kumeren Govender博士领导了这项研究，它表明快速的宏基因组学分析能够在短短6小时内提供准确的结果，告知哪些细菌在血液样本中生长。

Govender博士表示：“耐药性血液感染是医院内的主要杀手，迅速使用正确的抗生素可以挽救生命。我们的研究结果表明，宏基因组学是快速准确地诊断致病微生物和耐药性的强大工具，与标准的培养技术相比能够提前18至42小时进行有效治疗。”

血液感染（BSI）可迅速诱发脓毒症、多器官功能衰竭，甚至死亡。尽早使用适当的抗生素治疗对控制感染至关重要。在治疗血流感染时，抗微生物药（包括抗生素、抗病毒药和抗真菌药）耐药性是一个重大挑战。

目前，在临床上确定哪种病原体引发了感染，不仅费力而且费时，需要两次耗时的培养和药物敏感性测试，至少需要1到3天才能完成。首先是分离和鉴定病原体，然后再进行药物敏感性测试，也就是将细菌暴露于各种抗生素中，以确定它究竟对哪种抗生素有反应，以及最佳途径和剂量。

相比之下，临床宏基因组学能够一次对样本中的所有遗传物质进行测序，包括传染性病原体，因此可以大大减少运行检测、等待结果以及再次检测的时间。

为了获取更多信息，研究人员在2020年12月至2022年10月期间，从牛津大学医院的微生物实验室中随机选择了210个阳性和61个阴性培养标本进行宏基因组测序。

他们利用Oxford Nanopore Technologies GridION平台开展DNA测序。之后根据序列来确定引起感染的病原体种类，也搜索可能污染血液培养物的常见物种。

测序能够鉴定出99%的感染病原体，包括多重感染和污染物。对于100%的阴性样本，测序也给出了阴性结果。在某些情况下，测序发现了常规培养所遗漏的感染原因。此外，测序还发现了无法培养的物种。

测序还可以检测十种最常见感染原因的抗生素耐药性。他们共研究了抗生素和病原体的741种耐受组合和4047种敏感组合。基于传统培养的检测结果与测序结果的一致性为92%。仅仅通过2小时的测序，就能从原始读数中获得相似的性能，总体一致性为90%。

研究人员表示，从样本提取到测序的平均时间为4小时，抗微生物药耐药性预测耗时2小时。与常规的实验室培养相比，提前18-42小时即可产生可操作的结果。

共同领导这项研究的牛津大学传染病学教授David Eyre评论说：“这是一个令人兴奋的突破，这意味着我们将能够比以往更快、更全面地诊断出患者感染的原因。我们正在努力克服阻碍宏基因组测序得到广泛应用的一些因素，包括目前的高成本，并计划进一步提高准确性，建立更简单的流程来解释结果。”