医学研究 | 下一代测序技术有助于提升肝移植术后中枢神经系统曲霉病的诊疗水平
发布时间:2022-02-14    浏览:64次    来源: Genoxor

· 文 / 章 / 要 / 点

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继发性中枢神经系统(CNS)感染是仅次于脑血管意外的第二大神经系统并发症,占肝移植(LT)后CNS损害的20-25%;

真菌性脑炎在肝移植受者中不常见但可能致命。移植后并发侵袭性曲霉病的受者死亡率为64%,再次移植后发生侵袭性曲霉病的患者死亡率为82%;

脑脊液常规检查难以早期诊断CNS真菌感染,尤其是曲霉病;

本研究纳入5例疑似CNS感染患者,其临床症状截然不同,常规培养结果阴性,宏基因组下一代测序(mNGS)技术从所有患者的脑脊液中均检出曲霉菌特异性序列

本研究首次强调了mNGS技术在肝移植受者CNS曲霉病早期诊断中的作用,表明mNGS有助于提高CNS曲霉病的诊断水平,使曲霉病的早期精准治疗成为可能。



· 研 / 究 / 思 / 路

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· 主 / 要 / 结 / 果

患者临床特点

表1总结了5例患者的临床信息。最常见的前驱症状为眩晕、恶心、癫痫、发烧和头痛。其中,3名患者发生颅内出血,2名患者迅速发展至昏迷。肝移植受者的MRI结果显示,对比增强后T1加权像显示结节状和环状强化;T2加权像和液体衰减反转恢复(FLAIR)成像发现多发性脓肿,周围水肿提示颅内出血;弥散加权成像(DWI)显示病灶弥散受限,信号较高(图1)。

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表1:5例并发CNS曲霉菌病的肝移植受者临床特点

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图1:肝移植受者的MRI影像显示CNS病变

脑脊液常规和生化检查

腰椎穿刺显示病例1和3的脑脊液开放压升高(达260 mmH2O),脑脊液检验结果显示白细胞计数、蛋白质水平升高,仅1例患者的葡萄糖水平有所下降,氯化物水平正常。脑脊液细菌、真菌培养结果均为阴性(表2)。病例4脑脊液和血清GM试验结果均呈阳性,病例4和5血清β-葡聚糖升高,其余均为阴性(表1)。

这些患者还并发肺部、血流或导管相关的细菌感染。病例2和4在CNS感染前可能有侵袭性肺曲霉菌感染,病例3有新型隐球菌血流感染和肺炎克雷伯菌肺部感染,病例1和5分别存在肺部鲍曼不动杆菌感染和痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)血流感染(表2)。

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表2:5例肝移植受者脑脊液常规实验室检查

脑脊液mNGS结果

5例患者脑脊液中均检出曲霉属特异性序列(表3),对应物种的序列数在2~25之间,基因组覆盖率为0.0003%~0.0036%。其中,3例患者检出聚多曲霉(Aspergillus sydowii ),2例检出烟曲霉菌,在病例3的脑脊液中还检出了隐球菌属。此外,5例患者的脑脊液mNGS检测结果中均存在一种常见的污染物--痤疮丙酸杆菌,但均未检出结核分枝杆菌和梅毒密螺旋体。

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表3:5例患者脑脊液mNGS检测结果中均存在曲霉菌

患者的临床结果

本研究中,mNGS结果为所有患者抗菌治疗方案的调整提供了参考信息(表4)。在通过mNGS确定CNS曲霉菌感染后,添加伏立康唑进行精准抗感染。然而,5例患者中有3例合并脑出血或蛛网膜下腔出血,1例合并中枢脱髓鞘病变,这4例脑部严重并发症患者虽及时应用伏立康唑,仍死亡。仅1例患者在调整抗感染方案后逐渐好转。

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表4:前后的抗感染方案和临床结果

· 讨 / 论

CNS感染是实体器官移植患者长期使用免疫抑制剂引起的严重并发症,通常由细菌、病毒或真菌所致。侵袭性真菌病中,侵袭性念珠菌病最常见(56%),侵袭性曲霉病(19%)次之。侵袭性曲霉病罕见但致命,CNS曲霉病死亡率(88%~99%)高于在其他身体部位发生的感染。快速识别CNS曲霉病对及时、精准的抗真菌治疗以及改善患者预后至关重要。

由于临床症状不典型、常规病原学检查方法的敏感性、阳性率低等因素,LT患者CNS曲霉病的诊断具有重大挑战。本研究纳入的5例疑似CNS感染患者临床表现截然不同,常规检查未发现病因

从2014年通过脑脊液mNGS鉴定出脑膜脑炎患者钩端螺旋体感染后,大量研究表明mNGS可作为诊断中枢神经系统感染的有效工具。本研究通过mNGS揭示5例患者的曲霉感染,该结果与临床症状、脑脊液检测和神经影像学评估一致,据此调整抗菌方案,加入伏立康唑抗曲霉病

本研究中mNGS在3例患者中发现聚多曲霉。肝移植受者中,隐种(表型近似)致病发生率为11%~19%,且对现有抗真菌药物更具抗性,通常需要较高的最低抑菌浓度。隐种中最常被鉴定出的是塔宾曲霉(A.Tubingensis, 81.5%),尽管聚多曲霉(1.8%)、肉色曲霉(A.carneus, 3.7%)、热焦曲霉(A.calidoustus, 3.7%)、溜曲霉 (A.Tamari, 5.5%)等其他隐种比例很低,但通常认为其临床意义重大。

污染是mNGS技术的主要问题。本研究通过mNGS检出了痤疮假单胞菌等污染,可能是腰穿过程引入的皮肤或正常菌群污染、或样本分离与文库制备等环节引入的交叉污染。因此,研究人员在解读mNGS结果时应该了解常见的背景微生物。


· 总 / 结

与常规检测方法相比,脑脊液mNGS在识别具有挑战性的以及新出现的中枢神经系统病原体(如曲霉菌)方面作用更大。在未来,标准化的mNGS有望帮助临床筛查所有可能的病原体,并为肝移植受者带来更好的预后。mNGS能更快地为中枢神经系统曲霉病患者提供病原学证据,及早启动相应的靶向治疗,从而降低病死率


· 原 / 文 /链 / 接

Next generation sequencing for diagnosis of central nervous system aspergillosis in liver transplant recipients


注:文章封面来源于网络,侵删

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