近日，湖南省兒童醫院聯合杰毅生物共同開展了關于新生兒感染研究，并應用 Q-mNGS 針對傳統病原學陰性的新生兒感染患者進行病原檢測和監控治療，研究成果發表在《Frontiers in Microbiology》（IF 5.64）。湖南省兒童醫院新生兒科張榕副教授為本文第一作者，杰毅生物劉超博士和湖南省兒童醫院彭小明主任為通訊作者。

01 研究背景

感染性疾病是導致新生兒死亡的重要原因。2019 年全球報告每 100 名活產嬰兒中有 17 人死亡，每天有 6,700 名新生兒死亡，約 48% 的 7 天以上新生兒死亡可歸因于微生物感染。本研究匯報了 10 例傳統方法未能闡明病因的嚴重感染新生兒患者，對這些患者進行定量宏基因組測序（Q-mNGS，實現人源和病原的相對定量），成功發現病原體并根據 Q-mNGS 結果輔助監控療效。

02 主要研究結果

10 名參與者的年齡從 2 天到 52 天不等，其中 4 名參與者 (40%) 是女性。疾病類型包括肺炎、敗血癥和腦膜炎，入組患者的臨床特征列于表 1。研究對 10 名患兒同時進行傳統微生物檢測（培養、抗原檢測和 PCR）和 Q-mNGS 檢測，結果顯示，傳統病原學檢測均為陰性，而 Q-mNGS 則檢測到結核分枝桿菌、嗜肺軍團菌、蠟樣芽孢桿菌等病原體。后續臨床根據 Q-mNGS 檢測結果進行抗生素調整及療效監控，有 8 名患兒在治療后恢復健康，10 名患者 Q-mNGS 檢測結果見表 2。

表 1 入組患者的臨床特征

表 2 10 名患者的 mNGS 檢測結果

本研究中，當所有常規方法都未能發現新生兒感染的 “罪魁禍首” 時，Q-mNGS 提供了準確的病原學診斷依據，并指導針對性使用抗生素治療。因此有望降低新生兒感染的疾病管理總體成本和患者負擔。

案例一：結核分枝桿菌

19 日齡男性患兒 1 出現發燒和呼吸急促及呼吸衰竭。外周血、痰、腦脊液的結核分枝桿菌培養為陰性，炎癥指標 CRP 為 153.04 mg/dL，降鈣素原 (PCT) 為 16.44 ng/ml，入院 2 天后外周血 Q-mNGS 檢出結核分枝桿菌（序列數 59 條，相對豐度 83.1％，病原指數（Q 指數）10723.30，排位 86.03%），TAT 僅為 13 小時。隨后血液 T.SPOT 試驗和痰標本 Xpert MTB/RIF 試驗陽性，患兒及母親也呈現出結核感染影像學特征，基于此臨床診斷該患兒為先天性結核病，并進行針對性治療后患兒恢復正常。?

圖 1 患兒的胸部 CT 結果

圖 2 結核分支桿菌感染的診療過程

案例二 ：嗜肺軍團菌

4 日齡的女性患兒 2 出現發燒和咳嗽，并迅速惡化。炎癥指標 CRP 高于 320 mg/dL，PCT 為 1.07ng/mL，乳酸水平為 4.3mmol/L。痰、血液、腦脊液和 BALF 微生物培養均為陰性，入院 12 天后肺泡灌洗液和外周血進行?Q-mNGS 檢出嗜肺軍團菌（BALF 序列數為 24055 條，相對豐度 96.18%，Q 指數 22014.71，排位 91.05% 和外周血序列數 361 條，相對豐度 96.52%，Q 指數 13653.88，排位 71.54%）。肺泡灌洗液進行 16s 核糖體 RNA (rRNA) 測序及血嗜肺軍團菌 IgM 抗體檢測結果陽性。基于此臨床診斷該患兒為軍團菌肺炎，針對性采用紅霉素治療，并送檢外周血標本進行 Q-mNGS 連續檢測，監控嗜肺軍團菌的載量，治療 33 天后未檢出嗜肺軍團菌，停止用藥并進行隨訪，患兒生長和神經發育均正常。

圖 3 Q-mNGS 和 16s 核糖體 RNA(rRNA) 測序檢出嗜肺軍團菌

圖 4 嗜肺軍團菌感染的診療過程

案例三：蠟樣芽孢桿菌

15 日齡女性患兒 10，出現呼吸急促 15 天、發熱 3 天、抽搐 2 天。炎癥指標 CRP 為 168.1mg/dL，PCT 為 18.12ng/mL。腦脊液檢查顯示白細胞 9.65×109/L，葡萄糖 1.02mmol/L，蛋白質 2.64g/L。痰、血液、腦脊液微生物培養均為陰性，腦脊液生化提示細菌性腦炎，送檢腦脊液進行 Q-mNGS 檢測，檢出蠟樣芽孢桿菌序列數 61 條，相對豐度 6.21%，Q 指數 9559.24，排位 94.4%。結合患兒的腦部影像學特征及 16rRNA 測序結果，臨床擬診蠟樣芽孢桿菌感染。送檢腦脊液標本進行 Q-mNGS 連續檢測，監控蠟樣芽孢桿菌的載量，調整抗生素方案。3 個月隨訪患兒感染指標恢復正常，仍存在彌漫性腦軟化癥。

圖 5 蠟樣芽孢桿菌感染的診療過程