mNGS vs tNGS：下呼吸道感染诊断的未来之选

mNGS vs tNGS：下呼吸道感染诊断的未来之选

下呼吸道感染是临床常见的感染性疾病，其病原体种类繁多，包括细菌、病毒、真菌等。传统的诊断方法如培养、涂片和PCR等存在检测周期长、灵敏度低等问题，难以满足临床快速准确诊断的需求。近年来，基于二代测序技术的宏基因组测序（mNGS）和靶向测序（tNGS）为病原体检测提供了新的解决方案。本文将对这两种技术在下呼吸道感染诊断中的应用进行对比分析。

宏基因组测序（mNGS）

mNGS是一种全面的病原体检测方法，通过二代测序平台快速测序获得样本中的核酸序列，并与已知的各个物种的基因组序列对比，从而识别样本中的微生物种类。其主要特点包括：

• 覆盖范围广：无需预设，可以检测所有已知基因组序列的病原体，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫。
• 准确性高：基于高通量测序技术，能够准确识别病原体。
• 获取耐药信息：不仅可以检测病原体种类，还可以获取耐药突变信息和毒力基因，为临床用药提供指导。

然而，mNGS也面临一些挑战，如成本较高、人源基因干扰、结果判读复杂等。

靶向测序（tNGS）

tNGS是将超多重PCR扩增与高通量测序相结合的技术。它使用大量针对特定基因序列的引物或探针，对样本中的目标核酸片段进行扩增和测序。其主要特点包括：

• 针对性强：只针对特定基因序列进行测序，检测效率高。
• 高灵敏度：能够检测低浓度的病原微生物。
• 成本低：由于测序数据量少，成本相对较低。

tNGS的主要应用场景包括院内感染筛查、呼吸道感染、血流感染等。

迪安诊断感染性疾病检测中心联合宁波大学附属第一医院检验科开展了一项研究，比较了mNGS和tNGS在肺泡灌洗液（BALF）样本中的病原检测性能。该研究共收集85例疑似感染患者的BALF样本，分别采用mNGS和tNGS进行检测，并用PCR方法对结果进行验证。

研究结果显示：

• 总体阳性率：mNGS为95.18%，tNGS为92.77%，差异无统计学意义。
• 病原体种类：mNGS共检测到244种病原体，tNGS检测到270种。其中，细菌占40%-47%，DNA病毒占33%-40%，真菌占10%-18%。
• 一致性分析：76例样本（91.57%）两种方法检测均为阳性，3例均为阴性。完全一致率为14.56%，部分一致率为72.27%。
• 病原体检测：对于细菌和真菌，两种方法的检测结果相似；在DNA病毒检测方面，tNGS的检出率高于mNGS。
• PCR验证：对存在差异的关键病原体进行PCR验证，mNGS和tNGS与PCR的总符合率均为50%。

mNGS的优势

• 全面性：能够检测所有类型的病原体，适用于复杂感染和未知病原体的检测。
• 耐药信息：可同时获取病原体的耐药突变信息。
• 临床价值：特别适合疑难危重症、罕见病原体感染的诊断。

mNGS的局限性

• 成本高：测序数据量大，成本相对较高。
• 结果解读：需要专业的生物信息学分析。
• 检测周期：相比tNGS可能稍长。

tNGS的优势

• 灵敏度高：对低浓度病原体有较高的检测能力。
• 成本效益：测序数据量少，成本较低。
• 标准化：工作流程易于标准化。

tNGS的局限性

• 检测范围：仅限于预设的特定病原体。
• 新病原体：无法检测未知或新出现的病原体。

mNGS和tNGS各有优势，未来的发展方向可能是将两种技术结合使用，以实现更全面、更准确的病原体检测。例如，可以先用tNGS进行快速筛查，再用mNGS进行深度分析。随着技术的进步和成本的降低，这些先进的测序技术有望在临床实践中得到更广泛的应用。

图1：mNGS和tNGS工作流程病原体鉴定结果

图2：mNGS和tNGS检测病原体的一致性

图3：mNGS和tNGS检测病原体的结果比较

图4：关键病原体mNGS和tNGS检测结果不一致的PCR分析

综上所述，mNGS和tNGS在下呼吸道感染诊断中各有优势。mNGS覆盖范围广，适用于复杂感染；tNGS灵敏度高，成本低，适合快速筛查。临床医生应根据具体情况选择合适的检测方法，以提高诊断效率和准确性。