人类每时每刻都生活在微生物的海洋中，仅在人类身体中，就包含了数目约为人类细胞10倍之多的微生物，包括病毒、细菌、真菌及其他微生物。为了分辨不同的微生物以揭示其与人体的关系，宏基因组学被应用于临床微生物的诊断。近年来，随着基因测序技术的飞速发展，基于新一代测序技术的宏基因组学成为了临床关注的焦点，mNGS被应用于多种感染性疾病的病原体鉴定、病原体分型及流行溯源、肿瘤相关病毒识别等场景中。

当地时间12月19日，一项由美国圣裘德儿童研究医院（St. Jude Children's Research Hospital）与美国病原微生物宏基因组测序领域代表企业Karius合作发表于JAMA Oncology期刊的临床研究表明，基于NGS技术的新型血液检测方法能够在高风险临床症状出现前，对小儿复发或难治性白血病患者的血流感染（BSI）进行检测，进而使得相应的预防性治疗成为可能。

感染是白血病患者死亡的主要原因。在全世界，接受化疗的癌症患者（例如白血病）往往面临着致命的高感染风险。一些白血病患儿死于感染的几率甚至要高于死于癌症本身的几率。目前，广谱抗菌药物被用于防止感染发生的预防性治疗，或在感染症状或体征出现时被用于经验性抗菌治疗，但这种方法只有约一半的成功率，且会导致抗生素耐药性。测序技术的发展使得基于血液的非侵入性感染预测筛查方法有望在症状出现之前帮助临床开展靶向抗菌治疗，并可能改善临床结果。

据悉，JAMA Oncology最新文章中使用的检测方法由Karius公司开发，名为“Karius Test”。作为一种基于微生物cfDNA的非侵入性血液检测方法，Karius Test使用NGS技术，仅需单次抽血就能利用游离在血液中的微生物病原体DNA片段，快速检测（约1个工作日）1400多种细菌、DNA病毒、真菌以及寄生虫，大大弥补了传统感染检测耗时久、可检出病原体数目少的缺陷。

在本项研究中，47名参与研究的复发性或难治性白血病儿童（平均年龄为10岁）中，12名患者共计发生了19例血流感染，其中16例感染具有可供预测分析的诊断样本。研究人员评估了Karius Test在检测血流感染的敏感性和特异性。研究结果显示，Karius Test能够最早在患者出现症状的三天之前，发现75%（12/16）的血流感染。以15例细菌感染来计，预测敏感性为80%。同时，总体的诊断敏感性为83%，细菌感染为88%。研究人员还检测了33个阴性对照样本，27个样本中未检测到细菌或真菌，特异性为82%，且33个样本有30个未发现常见的血液病原体，特异性为91%。研究人员介绍，这项最新研究提供了首份证据，证明Karius Test可以用于感染预测。

“一个重要信号表明，即使在临床症状出现之前，我们就有望预测这类易感人群的感染。”Karius公司高级医学总监Asim Ahmed表示。但由于假阳性率较高，其报告的82%特异性使得这种方法还无法适用于筛查。“Karius Test目前还无法作为一种筛查方法使用，我们需要进一步开展研究以指导如何将该检测整合到临床工作流程，以帮助预测和预防免疫功能低下患者的感染。”

该公司表示，未来这项研究将继续扩展，以进一步分析Karius Test在临床症状出现前识别血流感染的能力。研究团队也相信，随着技术的进步，微生物cfDNA测序最终可用来指导癌症患者的早期治疗。

参考资料：

1. Evaluation of Plasma Microbial Cell-Free DNA Sequencing to Predict Bloodstream Infection in Pediatric Patients With Relapsed or Refractory Cancer

2. Karius Test Demonstrates Ability To Detect Bloodstream Infections In Pediatric Patients With Cancer Before Symptoms Develop

3. Blood-Based Sequencing Test Identifies Pediatric Cancer Infections Before Symptoms