快报 | 靶向NGS测序技术在结核病鉴定及一线耐药检出的临床应用

作者：吴小翠，梁若冰，肖艳群，刘欢，张烨，江月，刘梦迪，唐建中，王玮，李伟，胡龙，王华梁，余方友，夏涵

第一作者及单位：吴小翠，上海市肺科医院；梁若冰，予果生物（北京）科技有限公司；肖艳群，上海临检中心

通信作者及单位：余方友，上海市肺科医院；夏涵，予果生物（北京）科技有限公司

Application of Targeted Next Generation Sequencing Technology in the Diagnosis of Mycobacterium Tuberculosis and First Line Drugs Resistance Directly from Cell-free DNA of Bronchoalveolar Lavage Fluid

Journal of Infection, 2023, Jan 24:S0163-4453(23)00036-1.

doi: 10.1016/j.jinf.2023.01.031

研究背景

结核病（TB）是一种持续对全球公共卫生构成重大威胁的传染病，也是造成全球死亡的主要原因之一。2021年WHO估计，结核病导致全球160万例死亡，其中约有191 000例死于耐多药或利福平耐药结核病（MDR/RR-TB）。结核分枝杆菌（MTB）感染的出现和爆发，特别是MDR和RR菌株的存在，促使全球需要不断改进检测方法，以指导患者的治疗方案。然而，不同的诊断检测试剂盒在诊断效率、抗结核药物的覆盖范围和相应的耐药基因位点方面存在一定的差异。

研究方法

本研究入组疑似肺结核患者130例，使用靶向NGS测序技术（即tNGS，予果生物的技术平台：TB Pro）对支气管肺泡灌洗液（BALF）的cfDNA进行MTB检测以及一线耐药[利福平（RFP）、异烟肼（INH）、乙胺丁醇（EMB）、吡嗪酰胺（PZA）]检测。为了更好评价tNGS在肺结核患者中的检测效能，本研究首先对比了传统检测方法（如分枝杆菌培养、抗酸杆菌涂片镜检、免疫学检查等）的检测效果。此外，针对世界卫生组织推荐的Xpert MTB/RIF进行了平行对比。最后，对耐药基因的检测效果进行统计学分析。

研究结果

一、tNGS 与传统方法比较结果分析

在本研究中，共收集了2021年12月至2022年1月在上海肺科医院接受肺结核诊疗的130例患者的BALF标本。患者中男性66例，女性64例，平均年龄为45.0（IQR：30.0~60.0）岁。结核分枝杆菌检出的平行对比结果表明，tNGS检出率为63.1%（82/130），明显高于抗酸杆菌涂片镜检（32.3%，42/130）、培养（32.3%，42/130）和免疫学检查（48.6%，63/130）。此外，tNGS在涂片和培养均为阴性患者中的检出率高达52.2%（35/67）。

二、tNGS 与Xpert MTB/RIF比较结果分析

Xpert MTB/RIF是一种快速、自动化的实时核酸扩增检测方法，已获世界卫生组织批准用于结核病诊断，并可在2 h内检测到RFP易感性。以临床诊断作为参照标准，与Xpert MTB/RIF相比，tNGS表现出几乎相同的敏感度（75.5%比74.5%，图1），特异度、临床符合率差异均无统计学意义。

图1 tNGS与Xpert MTB/RIF检测结核分枝杆菌的诊断效能

三、一线抗结核药物耐药检出情况分析

在130例患者中，Xpert检出4例RFP耐药，对比药敏试验，发现存在1例假阳。该假阳案例经tNGS和药敏试验检出均为INH耐药。以药敏试验为参照标准，tNGS检测RFP耐药性的敏感度和特异度均为100%。检测INH耐药性的敏感度和特异度分别为80%（8/10）和100%（41/41）。1例经药敏试验发现EMB耐药，但tNGS未检出，这可能与tNGS靶标设计中embB基因仅覆盖3个核苷酸突变所致。rpoB S450L和katG S315T为该入组人群主要的耐药突变位点。

表1  tNGS与pDST和Xpert在MTB耐药诊断中的比较

结论

基于TB Pro技术平台的tNGS检测方法对结核病诊断具有一定的指导意义，其在BALF样本中的结核病检测效能与Xpert MTB/RIF相当；此外，在100%RFP耐药基因检测基础上，还可以有效检测INH等其他抗结核一线药物耐药基因信息，进一步表明tNGS技术是一种有前途的，可进一步扩充结核病诊断的新技术。

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供稿：余方友

编辑：于    菲

审校：范永德

发布日期：2023-02-08