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脑脊液二代测序技术提高神经系统感染性疾病诊断水平

发布时间:08-01-2017 点击数: 字体:

本报讯 (记者 王晶)北京协和医院神经科自2014年起与华大基因研究院合作,在国内首先开展脑脊液二代测序,用于中枢神经系统感染性疾病的病原体筛查,为一系列疑难病例的病原学诊断提供了重要参考依据;依靠院内多学科协作机制,提高了脑炎与脑膜炎的诊治水平,将中枢神经系统感染性疾病的病原体诊断率提高了25%~40%;在国际上首先报道了应用脑脊液二代测序确诊疱疹病毒性脑炎和李斯特菌脑膜脑炎病例组,推动了二代测序技术在神经系统感染性疾病领域的临床转化。项目荣获北京协和医院2016年度医疗成果奖三等奖。
协和神经科自1980年起引入脑脊液细胞学等脑脊液检查项目,目前每年脑脊液细胞学检查已达8000余例,逐渐在国内形成了脑炎与脑膜炎领域的临床与科研优势。在此基础上,2014年与华大基因研究院合作开展神经系统感染脑脊液二代测序研究项目。同年,美国学者在《新英格兰医学杂志》报道了世界首例采用脑脊液二代测序诊断疑难神经系统感染(钩端螺旋体感染)的病例,这给该领域的研究者们以很大鼓舞。其后项目组通过研究逐渐获得了脑脊液二代测序的主要参数,包括覆盖度、序列数、背景噪音等,建立了标本采集、检测、报告与结果判读的流程。
协和神经科通过与检验科、感染内科、重症医学科和急诊科等科室合作,对疑似中枢神经系统感染的疑难病例予以多科会诊,以评估患者进行脑脊液二代测序的指征,并对二代测序的检测结果,采用常规检测方法和通过疗效观察予以验证,综合分析测序结果的临床意义。通过规范化的检测,为一系列临床疑难病例的病原学诊断提供了可靠证据,大大促进了临床诊治水平的提高。项目启动以来已对近200例患者的脑脊液进行了检测,将中枢神经系统感染性疾病的病原体诊断率提高了25%~40%。在国际上首先报道了应用脑脊液二代测序确诊的疱疹病毒性脑炎和李斯特菌脑膜脑炎病例组,文章分别发表于专业领域SCI杂志《神经病毒学杂志》和《临床神经病学杂志》上。2016年12月该项目组启动国内多中心研究,与国内十余所医院开展合作,借助协和医院脑炎诊断与临床登记平台优势,进一步提升中枢神经系统感染性疾病诊断水平,推动技术的临床转化。
中枢神经系统感染是神经科常见疾病之一,常为疑难重症,但受目前临床实验室检测手段的限制,超过一半的脑炎和脑膜炎病例无法明确诊断。目前临床常用的病原体检测方法包括脑脊液细胞学、病原体特殊染色与形态学鉴定、细菌与真菌培养、病原体核酸检测等,主要针对特定种类的病原体进行有选择性的检测,而二代测序技术则旨在通过宏基因组分析,达到无偏倚的“全病原体”筛查。
二代测序是相对于第一代DNA测序技术而言的新型核酸测序手段,属于高通量测序,其优势在于可以同时测定几百万甚至上亿条DNA或者RNA序列,大大加快了全基因组测序的速度,从而可以降低测序成本,使得无靶向的病原体广泛筛查成为可能。二代测序可以检测出脑脊液样本中所有核酸序列,之后通过与病原体基因组数据库的比对和分析,精准地确定感染病原体。
据项目负责人关鸿志教授介绍,脑脊液二代测序技术的应用很有前景,但其临床推广和普及目前仍存在一些难点。一方面,用于测序结果分析的病原体基因组数据库需要逐步完善,尽可能涵盖全部的已知病原体,包括我国常见的病原体,同时也要不断纳入新发病原体,这是一个循序渐进的过程。另一方面,对于测序报告的解读和判断,需要医生具有神经感染性疾病的临床经验,结合其他辅助检查结果具体分析,必要时需多学科团队的参与以保证临床决策的准确性。提高检测数据的分析和解读水平,是实现该技术临床转化的关键。
 

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