臨床科研
目前,杰毅生物正在與國內感染領域頂級三甲醫院開展多類科研合作項目,涵蓋大數據、感染預測、人工智能、感染/定植判定等重要課題,已發表多篇高水平 SCI 論文。
- 與北京協和醫院簽署科研合作協議,并建立杰毅 DEMO 實驗室,開展 mNGS 臨床應用研究
- 與復旦大學附屬華山醫院抗生素研究所簽署 “感染病精準醫學轉化研究中心” 合作協議;
- 與廣州呼吸健康研究院達成 “臨床科研和轉化應用” 的戰略合作協議……
已發表學術成果
Impact of SARS-CoV-2 infection on?respiratory and gut microbiome stability: a?metagenomic investigation in long-term-hospitalized COVID-19 patients
廣州呼吸健康研究院葉楓團隊聯合杰毅生物進行呼吸道和消化道的微生態關聯分析,通過 NGS 技術揭示了 COVID-19 患者腸道與呼吸道微生物的雙向遷移現象,發現腸道中的脆弱擬桿菌(Bacteroides vulgatus)在重癥患者中顯著富集,可通過抑制特定病原菌的過度生長穩定腸肺微生態,為 COVID-19 的治療與管理提供新思路。成果發表在微生物學 1 區 Top 期刊《npj?biofilms and microbiomes》(IF=7.8)上,杰毅生物陳璟和廣州呼吸健康研究院李征途為本文第一作者。
Identification of a novel Providencia species showing?multi-drug-resistant in three patients with hospital-acquired infection
復旦大學附屬華山醫院胡付品教授團隊聯合杰毅生物進行耐藥微生物大規模全基因組測序的研究中,通過自動微生物鑒定系統發現三株普羅威登菌新菌種。基于多種菌種鑒定方法,賦予普羅威登菌新菌種生理生化特性、命名為華山普羅威登菌。由于包含多種耐藥基因,華山普羅威登菌不僅對常見的一線抗菌藥物耐藥,而且對新型β-內酰胺-β-內酰胺酶抑制劑復方制劑耐藥,對公共衛生造成重大威脅。同時含有 III 型和 VI 型雙重分泌系統的共存使菌株易于建立感染和逃避宿主免疫反應。成果發表在醫學 2 區期刊《International Journal of Antimicrobial Agents》(2024 年 IF =10.8)雜志上。華山醫院抗生素研究所楊維維和杰毅生物陳璟為本論文共同第一作者。
Probability of outbreaks and cross-border dissemination of?the emerging pathogen: a genomic survey of Elizabethkingia?meningoseptica
浙江大學第一附屬醫院鄭培文團隊聯合杰毅生物通過全基因組測序分析分析揭示埃麗莎白菌(Elizabethkingia meningoseptica)的全球分布、進化歷史及傳播網絡,發現其可能起源于 90 年前的美洲,具有院內傳播及跨國傳播潛力,并強調米諾環素和多西環素對其感染的治療潛力,呼吁加強全球基因組監測以預防嚴重院內暴發感染。成果發表在微生物 2 區期刊《Microbiol Spectr》(IF=3.7)上,浙江大學附屬第一醫院胡韶華為第一作者,杰毅生物陳璟為參與作者。
Klebsiella pneumoniae carbapenemase variants: the new threat?to global public health
復旦大學附屬華山醫院胡付品教授團隊聯合杰毅生物發表一篇綜述,闡述了 KPC 突變體的臨床特征、風險因素、流行病學、抗菌譜、檢測方法及治療策略以警示其公共衛生威脅。成果發表在微生物 1 區期刊《Clinical Microbiology Reviews》(IF=36.7998)上。杰毅生物陳璟、田震參與文章的數據分析。
Utility of clinical metagenomics in diagnosing malignancies in a cohort of patients with Epstein-Barr virus positivity
復旦大學附屬華山醫院張文宏教授團隊聯合杰毅生物共同開展了 mNGS 在 EBV 陽性患者中腫瘤診斷應用的研究,該研究首次使用 mNGS 與 CNV 分析技術對發熱待查隊列中 EBV 陽性患者的惡性腫瘤預警提示。研究成果發表在《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》(IF =6.073)雜志上。
Diagnosis of lung squamous cell carcinoma based on metagenomic Next-Generation Sequencing
福建省第二人民醫院聯合杰毅生物共同發表了一篇臨床案例,此案例應用 Q-mNGS Onco 排除感染,同時利用宿主基因組拷貝數變異提示腫瘤, 研究成果發表在《BMC pulmonary medicine》(IF = 3.317)。 ?????福建省第二人民醫院呼吸與危重癥醫學科魏萍為第一作者, 王春娥主任和杰毅生物劉超博士為通訊作者, 杰毅生物王肖嘉和李彩云共同參與此研究。
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Diagnosis and Surveillance of? Neonatal Infections by Metagenomic? Next-Generation Sequencing
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。
Optimized Sequencing?Adaptors Enable Rapid and Real-Time Metagenomic Identification of Pathogens during Runtime of Sequencing
北京協和醫院攜手杰毅生物在檢驗醫學 top 期刊《Clinical Chemistry》(2021 年影響因子 8.327)發表重要研究論文,助力實現宏基因二代測序平臺的快速實時分析。論文第一作者為北京協和醫院檢驗科的張棟、張京家、杜娟和杰毅生物的周逸文,通訊作者為北京協和醫院檢驗科的楊啟文主任和杰毅生物基礎研究院的歐陽川博士。其他參與作者包括杰毅生物的吳鵬飛、劉紫丹、孫準準、王江浩、陳君杰和丁文超博士、王珺博士,以及協和醫院檢驗科主任徐英春教授。
Diffuse Large B-Cell Lymphoma of? the? Mandible Diagnosed by Metagenomic Sequencing: A Case Report
近日,杰毅生物 Q-mNGS 助力蘇州大學附屬第一醫院成功診斷一例下頜骨彌漫性大 B 細胞淋巴瘤病例,表明 Q-mNGS 不僅有助于快速診斷感染病原,而且有助于排除感染以及診斷腫瘤。病例報道發表在《Frontiers in Medicine》(IF 5.091)。杰毅生物劉超博士和蘇州大學附屬第一醫院李潔主任為本病例報道的共同通訊作者。
Bacterial and Fungal Infections Promote the Bone Erosion Progression in Acquired Cholesteatoma Revealed by Metagenomic Next-Generation Sequencing
近日,浙江大學醫學院附屬第二醫院聯合杰毅生物共同開展了關于中耳膽脂瘤的發病機制研究。并首次應用 mNGS 探究了病原微生物與中耳膽脂瘤之間的聯系,研究成果于 2021 年 11 月 5 日發表在《Frontiers in Microbiology》(IF?5.64)雜志上。浙江大學醫學院附屬第二醫院耳鼻咽喉科蔣驊主任為本文第一作者,浙大醫學院轉化學院陳祥軍教授為本文通訊作者,杰毅生物王珺博士、韓序博士和丁文超博士共同參與此研究。
Metagenomic next-generation sequencing to identify pathogens and cancer in lung biopsy tissue
北京大學人民醫院檢驗科王輝教授團隊在國際著名的柳葉刀子刊《EBioMedicine》(IF=8.143)發表了題為 “Metagenomic next-generation sequencing to identify pathogens and cancer in lung biopsy tissue” 的研究論文。王輝教授為本文通訊作者,杰毅生物王珺博士和丁文超博士共同參與了此項研究。
本研究首次報道了基于 Illumina 測序平臺的 mNGS 在肺活檢組織標本中同時診斷感染和腫瘤。該技術可以有效地對影像學異常如肺部陰影、占位性病變或結節的患者提供腫瘤診斷。
Metagenomic sequencing with spiked-in internal control to monitor cellularity and diagnosis of pneumonia
浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院、浙江大學醫學院附屬第一醫院等 15 家醫院聯合杰毅開展的,針對肺部感染患者的定量宏基因組檢測多中心研究取得重要進展,研究成果正式發表于《Journal of Infection》(2020 年影響因子 6.072)。論文第一作者為浙江大學附屬第一醫院呼吸內科周華主任和杰毅生物研發部歐陽川博士,通訊作者為浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院副院長、感染科主任俞云松教授和杰毅生物醫學部負責人劉超博士。
該研究結果顯示,mNGS 檢測到的微生物序列數受標本中微生物和人源細胞含量雙重影響,而差異化裂解去人源會同時造成某些微生物序列數上升,某些微生物序列數下降,因此不建議對所有標本無差別應用。借助分子內標(spike),mNGS 可實現對標本中人源和病原含量進行定量檢測,結合選擇性去人源,對 BALF 的診斷陽性率可達 93.04%,對 BALF 的診斷特異性可達 93.33%。
A proof‐of‐concept study of an automated solution for clinical metagenomic next‐generation sequencing
杰毅生物與中山大學孫逸仙紀念醫院檢驗科合作開展的臨床宏基因組下一代測序(mNGS)自動化解決方案的性能驗證研究取得了重要進展,該研究對基于 NGSmaster 和 PCR-free 的 mNGS 自動化流程的檢測性能進行了驗證,表明 “樣本進、文庫出” 的 NGSmaster 自動化流程實現了 mNGS 檢測更快、更準、更方便,使 mNGS 檢測項目更容易落地到醫療機構進行本地化開展,實現 mNGS 對于危重和免疫功能低下患者感染診療的更大價值。該研究首次對 mNGS 自動化流程的性能進行了驗證,提出自動化流程對于提升 mNGS 檢測時效性、控制外源微生物污染等具有巨大優勢,對于實現 mNGS 在醫療機構的本地化開展具有里程碑意義。
Clinical Assessment of the Utility of Metagenomic Next-Generation Sequencing in Pediatric Patients of Hematology Department
杰毅生物與浙江大學醫學院附屬兒童醫院經過長期合作開展的兒童血液病感染患者臨床研究取得了重要進展。該研究納入了 70 例疑似感染的兒童血液病患者,采集外周血、咽拭子、肺泡灌洗液(BALF)等樣本類型共 104 例進行 mNGS 檢測。該研究中,mNGS 的總體陽性率為 84.62%(88/104),相較傳統血培養(5.71%,4/70)存在巨大優勢。此外,mNGS 具有不基于培養、無需假設等優點,在面對復雜感染或疑難感染時具有重要診斷價值。該研究證實:1. 當血液科患者處于以下情況時,mNGS 檢測可以輔助感染鑒別診斷;2. mNGS 檢測可以擴大病原微生物的檢測范圍,在臨床的使用可以輔助疑似感染疾病患者的鑒別診斷,控制和降低經驗性抗生素治療的使用。
Detection of Mitochondrial Mutations Through Isothermal Nucleic Acid Amplification Coupled With Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat-Associated Endonuclease Cas13a
杰毅生物開創的新型核酸檢測技術 CNAD(CRISPR-mediated nucleic acid detection)取得了重大突破,在與浙江大學醫學院附屬第二醫院聯合開展的研究中,于非變性條件下成功實現了對人類線粒體基因的恒溫擴增和點突變檢測。相關研究成果發表于《Frontiers in Genetics》。本研究首次實現了 TMA 對環狀 dsDNA 如線粒體 DNA 的擴增,并將 TMA 與 Cas13a 實驗結合(CRISPR-mediated nucleic acid detection, CNAD),在恒溫非變性條件下實現了線粒體基因的點突變檢測。
Pulmonary coinfection of Mycobacterium tuberculosis and Tropheryma whipplei: a case report
結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB)是結核病的病原體,惠普爾養障體(Tropheryma whipplei, TW)是惠普爾病的病原體。MTB 可與其他病原體合并感染(如 HIV),但 MTB 和 TW 合并感染的臨床報道較為罕見。基于創新的 mNGS 檢測技術,杰毅生物協助上海中醫藥大學附屬曙光醫院完成對一例 MTB 合并 TW 感染的急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者的診療。
重要文獻摘要
基于宏基因組測序體液標本的快速病原檢測
快速準確的病原學診斷對于臨床制定感染患者的干預措施至關重要,由于大多數感染的臨床表現難以區分,對廣泛的、多元化的診斷技術需求非常迫切。有些微生物在培養過程中很難生長,或無法生長。基于聚合酶鏈式反應 (PCR) 的分子檢測需要提前預設,而針對細菌和真菌的 16S 核糖體 RNA 和 28S-ITS PCR 檢測的靈敏度仍需研究。
宏基因組測序可以從臨床樣本中檢測幾乎所有已知基因序列的病原體,從感染部位的體液中快速識別病原體是至關重要的。基于 Illumina 測序平臺的樣本到報告的周轉時間為 48-72h。相比之下,納米孔測序可以在開始測序后幾分鐘內檢測到微生物,整體周轉時間小于 6h。
本研究旨在通過一種通用建庫方案,同時適用于納米孔測序平臺和 Illumina 測序平臺,對不同體液中的游離 DNA(cfDNA) 進行 mNGS 測序,測試樣本涵蓋低細胞含量的腦脊液,以及高宿主 DNA 含量的膿液,用于評估 mNGS 的檢測性能(與傳統培養和 PCR 檢測進行比較)。
臨床病例解讀
54 歲男子突發 “瘋病”,mNGS 揪出致病元兇
今年 54 歲的郝師傅一個月前工作時感覺到全身不適、燥熱等癥狀,但是并沒有沒有引起他的重視,直到出現了肢體麻木……
男性患者,54 歲,因 “全身不適 1 月余,躁狂伴發熱 3 天” 入院。
一月前患者于工作時感全身不適,燥熱,未予重視。4 天前患者無明顯誘因下出現左側肢體麻木,自行服用藥物后未見明顯好轉,遂至當地醫院就診。
罕見感染高燒不退,致命元兇究竟是誰?
2020 年 11 月,廣州某醫院診斷了一例典型的罕見真菌感染的病例,該病例致病菌罕見、死亡率高,病情復雜、兇險。診療過程中利用病原宏基因組檢測快速鑒定病原,及時調整治療方案,最終在醫院團隊合力搶救下,病人一步步化險為夷。
患者,男, 54 歲,因 “頸部疼痛伴活動障礙 11 天” 于 2020-10-26 入住廣州某醫院外科。
主訴:患者妻子代訴,患者 11 天前因長期臥床后出現頸背部疼痛不適,為持續性脹痛,頸部活動受限,活動時疼痛加重,休息后緩解,無頭暈、頭痛、無惡心、嘔吐、無發熱、咳嗽、咳痰、無胸悶及呼吸困難等不適;
病例分享-恙蟲病
患者男性,49 歲,農民,績溪人,既往體健,因 “乏力伴發熱 10 天,胸悶閉氣 4 天” 入院查因。在多種傳統病原診斷技術回報陰性時,采集血液及痰液送檢杭州杰毅生物 Q-mNGSTM 檢測后,恙蟲病立克次體 “原形畢露”,最終明確病原,為患者爭取了寶貴的診療時間,在家屬都要放棄,醫生放手一搏,調整治療方案后,進行精準治療,挽救了患者生命。
男子咳嗽半年久治不愈,是肺炎還是肺癌?
患者 6 月前無明顯誘因出現咳嗽,咳嗽多于清晨出現,伴咳淺黃色痰,痰中帶有血絲,伴有輕度胸悶,起初未予重視,1 月前與當死當地醫院就診,胸部 CT 示:左肺上葉占位,考慮肺癌可能性大;氣管鏡檢查未見新生物;行 CT 引導下經皮穿刺術,組織病理:鏡檢肺泡上皮輕度增生,伴炎細胞浸潤。纖支鏡刷片未見明顯惡性依據。予抗感染、祛痰(具體不詳)等治療后咳痰較前稍減少。2 天前來我院(徐州醫科大學附屬醫院)門診就診,行胸部增強 CT 檢查示:左肺上葉中央型肺癌伴阻塞性炎癥、不張及縱隔淋巴結轉移可能性大,現患者為求進一步診治,門診以 “肺部陰影待查” 收住院,病程中患者昨日晚間發熱 1 次,最高 38.5℃,無盜汗,乏力,消瘦,無胸痛,無皮疹、關節腫痛、光過敏。目前患者精神、食欲、睡眠尚可,大小便如常,體重無明顯減輕。
識 “菌” 尋蹤,mNGS 揭開男子不明發熱真相!
患者 3 天前無明顯誘因下出現發熱,體溫最高為 39.1℃,高峰多在傍晚出現,體溫升高時出現頭痛,伴有畏寒,有咳嗽,日間明顯,自覺乏力、食納下降,無咳痰,無痰血、咯血,無寒戰,無午后低熱、盜汗,無頭暈,無胸悶、胸痛,無惡心、嘔吐,無腹痛、腹瀉,無尿頻、尿急、尿痛,無雙下肢水腫,全身無皮疹發出。