虽然mNGS技术的出现和应用只是近几年的事情，但毫无疑问，它正在深刻地改变当前的诊疗现状。
记者|周杰这是黄洋第九次住院。在之前的7个月里，他在医院住过8次。每次出院好几个星期，因为又发烧了，又要去医院复诊。医生不确定黄洋发烧的原因，只是告诉他肺部感染。这种“定期住院”极大地影响了黄洋的工作和生活。为了治好自己的“怪病”，他来到复旦大学附属中山医院感染科，向该科主任胡必杰教授求助。通过胸部CT、实验室检查和既往治疗史，胡必杰主任起初排除了结核感染，但常规检查找不到致病病原体。他根据自己的经验给黄洋开了一些针对非结核分枝杆菌感染的抗菌药物。一个多星期后，黄洋出院了。但是不久，黄洋发烧回来了。胡必杰教授建议黄洋接受宏基因组测序技术。这一次，有了新的发现——诺卡氏菌。“这个发现确实出乎意料，但也在情理之中。抗菌治疗对该患者有效，但常规细菌培养无结果，这是诺卡氏菌的特点。治疗这种病，抗菌药物治疗需要3个月，否则容易复发，这也解释了为什么患者反复治疗、住院、发热。”搞清楚病原体后，知道自己的“敌人”是谁，“杀敌”会事半功倍。按照疗程服药后，黄洋的病完全治愈了，他再也不用时不时地住院了。这是胡必杰教授五年前第一次接触mNGS时遇到的一位患者。应该说这个病人很幸运，赶上了新技术的推广应用，有经验丰富的传染病医生保驾护航。胡必杰教授也从患者的诊断过程中得到很大启发:mNGS确实可以在很大程度上解决疑难病原体的诊断问题。明确诊断对于疾病治疗的重要性不言而喻。《新民周刊》记者采访多位传染病权威专家后发现，虽然mNGS技术是近几年才出现和应用的，但毫无疑问，它正在深刻改变当前的诊疗现状。除了疾病诊断本身，mNGS技术在促进精确治疗、控制抗菌药物滥用和减轻疾病负担方面也有很好的表现。尽早找到感染原因，不仅可以挽救生命，减轻患者痛苦，还可以减轻疾病的整体负担。追踪大雾，传染病医生的日常工作一天中午，秦老伯买了一条鱼。当他回家杀鱼时，他的手被鱼的身体刺破了。“只是小伤。”秦老伯也没太在意，用创可贴把伤口包好。
然而，仅仅一个下午，秦老伯就整个手起了水泡，开始发烧，精神状态也很差。因为发烧，他被家人送到了医院的发热门诊。在当地医院转了几个科室后，被送到广州医科大学附属第一医院急诊科。急诊医生非常重视，高度怀疑是创伤弧菌感染。这种细菌以毒性强、感染死亡率高著称，必须尽早治疗。时间流逝，病原体却无法确认。急诊主任想截肢，防止病原体进一步攻击秦老伯的其他器官，导致器官衰竭。在会诊中，广医一院感染科主任卓超教授提出了不同意见。他认为创伤弧菌常见于海洋鱼类，但那天秦老伯在和淡水鱼打交道；另一方面，“创伤弧菌”毒性很大，如果48小时内不及时治疗，会有生命危险。当这个病人被送来的时候，他已经被鱼抓伤30个小时了。虽然病程进展很快，但不一定是“创伤弧菌”。“截肢对人的一生有终身影响，操作起来很容易，但一旦切了，手就再也长不回来了。所以，只要有机会，在保证生命安全的前提下，我们都要为病人而战。”导演卓超说。因此，确定病原体势在必行。如何准确快速的找出罪魁祸首？卓超的mNGS思想。当天下午5点，患者标本送检。第二天凌晨3点，结果出来了。正如卓超所预料的那样，病人感染了淡水鱼中的一种常见细菌——“卫氏气单胞菌”。虽然有毒，但没有“创伤弧菌”那么致命。这一结果为患者的保手治疗赢得了时间。经对症治疗后，患者高烧终于得到控制。虽然两周后，病人因前期处理不当而不得不截肢，但卓超已经尽了最大努力，问心无愧。很多人可能不明白，传染病的诊断和治疗往往是盲人摸象式的治疗。要知道，病原微生物包括细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体、寄生虫等。感染引起的症状可能非常相似，但用于治疗这些病原体的药物是不同的。细菌是临床患者发病的主要原因，但细菌又可分为阴性菌、阳性菌、厌氧菌等。不同的细菌往往需要不同的抗菌药物，甚至有些细菌会产生耐药性。由于检测技术的不足，医生很可能找不到感染的具体原因，只能依靠经验给予治疗，这无疑对传染科医生的能力提出了更高的要求。
根据世卫组织的统计，传染病占全球所有死亡的25%以上。传染病可以影响人体的各个系统，如呼吸系统和神经系统等。对于病情危重的患者，需要尽快确定病原体，而传统的微生物检测技术反复阴性，治疗效果不佳，mNGS技术成了医生手中的王牌。
邵逸夫医院余在接受《新民周刊》采访时回忆，不久前，他接诊了一位脑膜炎患者，第一时间为患者安排了脑脊液样本的mNGS检测。“脑膜炎的病因很多，不同病原体引起的脑膜炎很多病例临床表现相似，脑膜炎的病原学诊断率一直比较低。如果是通过传统的细菌学培养，阳性率不到10%。在获得有效的致病证据之前，医生通常会先用广谱抗菌药物进行治疗。这在一定程度上导致了抗菌药物的过度使用，因此临床一直在寻找更好的病原体诊断技术”。mNGS技术出现后，为临床医生的诊断提供了新的技术手段。这名患者的检测结果出来后，医生很快确定这是一种罕见的由庚型肝炎病毒引起的脑膜炎。知道了病因，治疗就解决了。“即使是非传染性脑膜炎，mNGS试验也可以作为辅助诊断方法之一。阴性检测结果可以帮助医生确定诊断方向。”在余看来，对于感染性疾病，精准治疗对于改善预后、降低病原体耐药性非常重要。于还提到了mNGS在脓毒症病原体诊断中的价值:“用过去常见的培养方法，我们得到病原体的几率不超过20%。但结合这些新的分子诊断技术，可以将诊断率提高到40%-50%，明显提高了病原体的诊断率。”根据重症监护专家的研究数据，我国每年约有568万脓毒症患者，根据病情严重程度，死亡率可达28%-50%。改善预后的关键措施之一是及时有效的抗生素。强调应在发病后一小时内给予患者有效的抗生素。因此，于希望mNGS技术在未来能更准确、更快捷、更方便。此外，他的团队与其他研究机构联合开展了肺炎病原体诊断率的mNGS研究，研究成果已发表在《感染杂志》上。结果发现，mNGS检测到的微生物序列数量受样品中微生物和人体细胞DNA含量的影响，同时某些微生物序列的数量增加，某些微生物序列的数量减少。所以不建议不分青红皂白地套用在所有样本上。目前，在核酸检测技术领域，已经开发了Q-mNGS技术，可以实现人和病原体核酸的相对定量检测，追溯样本中病原体和人核酸的真实比例，区分真假阴性，监测治疗效果。其实追溯到mNGS最初的应用是为了解决临床疑难杂症。随着mNGS技术的发展，临床发现mNGS技术对特殊患者也有突出的疗效，如早期肿瘤患者和免疫抑制宿主。50岁男性患者，胸部CT示肺部渗出性病变，有发热、咳嗽、咳痰等症状。在当地医院进行抗生素治疗后，效果不佳，转到复旦大学附属华山医院抗生素研究所继续治疗。“按理说社区获得性肺炎的病原体比较简单，但是这个患者已经换了几轮抗菌药物，热度还没有降下来，所以我考虑他有肿瘤的可能。”王明贵告诉记者，目前肿瘤诊断有几种方法。一个是肺部穿刺要送病理科，但是穿刺有几个问题。一个是必须有创操作，有时会引起气胸、出血等不良反应，患者会紧张。另一方面，有时穿刺部位在肝脏和大血管壁一侧，风险太大。那么如何确定病人是不是肿瘤呢？王明贵想到了mNGS，“在mNGS检测过程中，看到的大部分DNA都是人类的DNA。在寻找微生物时，这些人类DNA会造成干扰，但如果这个病人有肿瘤，那么肿瘤细胞也会跑到血液中，这种技术可以检测出来”。他进一步解释说，发热病人一般由三个原因引起:1。感染；2.肿瘤；3.风湿性疾病。所以医生要对不明原因发热的患者进行鉴别诊断。通过对患者痰液和血样的检测，发现有染色体异常，提示肿瘤的可能性较大，于是王明贵改变了治疗策略，停用抗生素。通过病理检查，可以明确肺癌的诊断，使患者得到及时的诊断和肿瘤治疗，这对抗菌药物的合理应用也有积极的作用。王明贵说，“因为mNGS的这些优势可以帮助临床诊断和鉴别诊断，所以会逐步应用。”《新民周刊》了解到，王明贵教授及其团队的肿瘤提示在mNGS的临床研究成果和案例已汇总成论文，并被国际期刊收录，公开发表。相信未来也会对肿瘤诊断产生积极的影响。诊断技术突飞猛进，然后呢？2015年，胡必杰正式从呼吸科转行，带了一个副主任和五个住院医师，开始了感染性疾病科的创业之路。中山感染在短时间内从默默无闻成为业内权威，胡必杰将此归功于好时光。“感染最大的难点在于病原体诊断。部门的建立遇到了一个好时代。当时恰逢基因测序分子诊断技术的兴起和病原体诊断的跨越式发展。”
胡必杰大概是国内第一个接触mNGS技术的医生。临床应用后，他一直认可其效果。当时很多同事还处于观望状态，有的有一点了解，有的还没联系上。2018年，胡必杰教授团队在欧洲临床微生物学与传染病大会上做了交流演讲，这是全球传染病领域最大的国际会议。当时中山医院分析了500多例患者样本，分享了mNGS在临床感染中各种病原体鉴定的准确性和可行性，以及提高精准抗感染治疗的价值。"最重要的结论是mNGS显著提高了病原体的检出率."在过去的几年里，胡必杰的感染性疾病科已经有数千例mNGS应用实例。他还把自己这几年遇到的疑难案例整理成两本书，其中一本叫《上海中山感染情况调查》。里面都是疑难病例，相当一部分病例的诊断都离不开mNGS检测，几乎占到一半。科室成立之初，成为国际先进的疑难复杂感染专业诊疗团队的愿景正在逐步实现。医疗机构自建实验室进行mNGS检测可能是未来的发展方向。MNGS起源于国外，但在中国却迎来了自己的机遇期，这不得不说是中国的后发优势。“一方面，国外的检测费用比较贵，价格是国内的两到三倍，推广遇到了瓶颈；另一方面，我国的微生物检测水平不如国外。但通过基因测序技术，在诊断上实现了跨越式发展，普通人也能受益。所以检测意愿高，也有助于新技术的推广。”胡必杰说。然而，作为一种新兴技术，mNGS仍然面临许多挑战。受访专家一致认为，mNGS的检测费用仍然过高，且未纳入医保，经济负担较重。“一般要看患者病情的严重程度，然后会对患者进行检查。如果能通过普通微生物检验检测出来，就不用去mNGS了。怎么用牛刀杀鸡，对不对？”卓超介绍，目前业内已经发布了很多临床指南和专家共识，从临床适应症、标本采集和运输、报告解读等方面规范mNGS的使用。“用在对的人身上，这项技术可以让患者少走弯路。如果能及时明确诊断，找到致病菌，对症下药，就能降低患者的整体费用，实现精准治疗，减轻疾病负担。”于指出。王明贵也强调了这一点。一个是检查的适应症很重要，不要过度使用。其次，标本的质量也很有讲究，因为人体很多部位都有细菌。如果要送痰标本的话，最好是通过支气管镜直接从气管底部取样，这样可以避免微生物污染咽喉部，测序结果也更准确。肺取样以肺泡灌洗液为佳。第三点是对结果的解读。医生希望得到白纸黑字的诊断结果，但他们经常给出的报告还是需要医生根据临床经验做出判断，这就需要医生的能力。
