感(gan)(gan)染(ran)性疾病(bing)(bing)(bing)(bing)是(shi)临床常见的多发(fa)病(bing)(bing)(bing)(bing)，是(shi)全球(qiu)死亡率(lv)和(he)发(fa)病(bing)(bing)(bing)(bing)率(lv)最高的疾病(bing)(bing)(bing)(bing)之(zhi)一。广(guang)义(yi)的感(gan)(gan)染(ran)性疾病(bing)(bing)(bing)(bing)包(bao)括所有病(bing)(bing)(bing)(bing)原(yuan)(yuan)(yuan)微(wei)生(sheng)物(wu)感(gan)(gan)染(ran)引起(qi)的疾病(bing)(bing)(bing)(bing)，这些病(bing)(bing)(bing)(bing)原(yuan)(yuan)(yuan)体(ti)以病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)和(he)细菌为代表，其余还包(bao)括立(li)克次(ci)体(ti)、支原(yuan)(yuan)(yuan)体(ti)、衣(yi)原(yuan)(yuan)(yuan)体(ti)、螺旋体(ti)、真菌、寄(ji)生(sheng)虫等病(bing)(bing)(bing)(bing)原(yuan)(yuan)(yuan)体(ti)，能够人传(chuan)人或由患病(bing)(bing)(bing)(bing)动物(wu)传(chuan)染(ran)至人，引起(qi)的人体(ti)组织(zhi)器官的感(gan)(gan)染(ran)。

近代比(bi)较典型(xing)的(de)(de)(de)包(bao)括 14 世(shi)纪的(de)(de)(de)黑死病(bing)（鼠疫）、16 世(shi)纪的(de)(de)(de)天花、19 世(shi)纪的(de)(de)(de)霍乱、1918 年(nian)(nian)的(de)(de)(de)流感大流行(xing)等。近 20 多年(nian)(nian)来(lai)，从 2002 年(nian)(nian)的(de)(de)(de) SARS、2009 年(nian)(nian)的(de)(de)(de)甲型(xing) H1N1 流感、2013 年(nian)(nian)的(de)(de)(de)埃博拉病(bing)毒、2015 年(nian)(nian)的(de)(de)(de)寨卡病(bing)毒到 2019 年(nian)(nian)的(de)(de)(de)新型(xing)冠状(zhuang)病(bing)毒，重大传染病(bing)的(de)(de)(de)发生频率没(mei)有发生明显的(de)(de)(de)变化，平均 3~5 年(nian)(nian)一次。除了以(yi)上的(de)(de)(de)大规(gui)模(mo)流行(xing)性(xing)传染病(bing)之外(wai)，包(bao)括流感、艾滋(zi)病(bing)、肝炎、结核病(bing)、疟疾、梅毒等在内的(de)(de)(de)传染病(bing)也对人民的(de)(de)(de)生命健康造(zao)成不同程度的(de)(de)(de)危(wei)害。

这些疾病广泛存在(zai)于临床各个(ge)科室中，如ICU，外科、心血管科、神经科、呼吸科、血液(ye)科、泌尿科、内分(fen)泌科等，一(yi)直以来都(dou)是人(ren)类健康(kang)的重要(yao)威胁。鉴定(ding)病原(yuan)(yuan)体是传染病诊(zhen)疗(liao)的基础(chu)。如果无法(fa)获得(de)准确的病理(li)学诊(zhen)断依据，将会加重耐(nai)药危机，延误治疗(liao)。目前主(zhu)要(yao)的病原(yuan)(yuan)体诊(zhen)断技术包括 : 培养、免(mian)疫学检测、核酸检测、质谱(pu)。

对于感(gan)(gan)(gan)染性(xing)(xing)疾病(bing)，病(bing)原(yuan)微生(sheng)物的(de)诊疗(liao)已成(cheng)为(wei)临床医生(sheng)及感(gan)(gan)(gan)染控制工(gong)作(zuo)者共同关(guan)注的(de)焦点，主要(yao)包(bao)括及时(shi)正确地进(jin)行(xing)感(gan)(gan)(gan)染源的(de)诊断以及从(cong)抗菌(jun)谱与抗菌(jun)作(zuo)用、药理特性(xing)(xing)和不良(liang)反应等方面选择合适的(de)抗菌(jun)药物两方面。病(bing)原(yuan)微生(sheng)物检测(ce)可以从(cong)病(bing)原(yuan)体(ti)种类、药敏以及毒力等因素评估感(gan)(gan)(gan)染情况，从(cong)而为(wei)感(gan)(gan)(gan)染性(xing)(xing)疾病(bing)的(de)治疗(liao)及预防提供重要(yao)参(can)考和关(guan)键(jian)依据，临床也(ye)迫切需要(yao)更(geng)精准的(de)病(bing)原(yuan)微生(sheng)物检测(ce)技术(shu)来(lai)应对感(gan)(gan)(gan)染性(xing)(xing)疾病(bing)的(de)威(wei)胁。

基因(yin)层面的(de)(de)检测(ce)(ce)技(ji)术能(neng)(neng)够改善传统(tong)检测(ce)(ce)过程中应用外部(bu)形态(tai)和生理特(te)征进行检测(ce)(ce)的(de)(de)现状，能(neng)(neng)够采(cai)用特(te)有的(de)(de)基因(yin)片段(duan)序列(lie)对病原微生物的(de)(de)种类(lei)进行鉴别，所以基因(yin)检测(ce)(ce)技(ji)术以其自身独到的(de)(de)优势被临床医学(xue)检验领(ling)域(yu)广泛应用。

聚合酶链反应(PCR)

聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种在(zai)体(ti)外是用(yong)已知寡核(he)苷酸引物引导(dao)未知片段(duan)中微量待测(ce)基因片段(duan)并进行扩增的(de)技术(shu)。由于PCR可以对待测(ce)基因进行扩增，特(te)别适用(yong)于病原体(ti)感(gan)染早期的(de)诊断。PCR技术(shu)在(zai)近20年(nian)里发展(zhan)迅速，从基因扩增到基因的(de)克隆和(he)改(gai)造以及(ji)遗(yi)传分析，可靠性逐步提高。

宏基因组测序（mNGS）

宏(hong)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组测(ce)序(xu)是一(yi)种(zhong)用于(yu)研(yan)究环境或生(sheng)态系统中微(wei)生(sheng)物(wu)群体的(de)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组组成(cheng)和功(gong)能(neng)的(de)技(ji)术。与传统的(de)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组测(ce)序(xu)（也称为微(wei)生(sheng)物(wu)组）不同(tong)，宏(hong)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组测(ce)序(xu)能(neng)够同(tong)时分析多个(ge)不同(tong)种(zhong)类的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组。在宏(hong)基(ji)因(yin)(yin)(yin)(yin)组测(ce)序(xu)中，科(ke)学家采集(ji)样(yang)本并(bing)提(ti)取(qu)其中的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)DNA。接下(xia)来，通过高(gao)通量测(ce)序(xu)技(ji)术将(jiang)DNA片(pian)段测(ce)序(xu)得(de)到大量的(de)DNA序(xu)列数据，推断微(wei)生(sheng)物(wu)群体的(de)组成(cheng)、功(gong)能(neng)和相(xiang)互作用等信息(xi)。

宏(hong)基(ji)因组测序（mNGS）首先对感染样本(ben)中(zhong)的全部微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物的核(he)酸(suan)进(jin)(jin)行(xing)(xing)提(ti)取(qu)和前处理，基(ji)于二代测序平台进(jin)(jin)行(xing)(xing)测序快(kuai)速获得样本(ben)中(zhong)的核(he)酸(suan)序列，进(jin)(jin)一步通过数据(ju)库比对和智能化算(suan)法分(fen)析各个疑似致(zhi)病(bing)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物的种属(shu)信息(xi)，从而无偏性(xing)对检测样品中(zhong)病(bing)原微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物进(jin)(jin)行(xing)(xing)定性(xing)和定量分(fen)析。

mNGS可以用于(yu)细菌、真菌、寄生(sheng)虫和(he)(he)各种病毒的感染(ran)(ran)，主(zhu)要是(shi)针对(dui)感染(ran)(ran)样(yang)本中提取的核酸进行测(ce)序比对(dui)的过程(cheng)，在许多领域有广(guang)泛应(ying)用，例如(ru)环境(jing)科学、生(sheng)物技(ji)术和(he)(he)人类健康(kang)研究等。通过了解微(wei)生(sheng)物群体(ti)的组成和(he)(he)功(gong)能，我们可以深(shen)入了解生(sheng)态系(xi)统(tong)的运作机制，以及微(wei)生(sheng)物在环境(jing)和(he)(he)人体(ti)中的作用。这对(dui)于(yu)生(sheng)态学、疾病研究和(he)(he)生(sheng)物资源管理等领域具(ju)有重要意义。

16S rRNA的检测技术

16S rRNA测序(xu)是一种常用(yong)(yong)的(de)分(fen)(fen)子生物(wu)(wu)学(xue)技(ji)术(shu)，用(yong)(yong)于研究微(wei)生物(wu)(wu)群落的(de)组成和多(duo)样性。它基(ji)于对细菌和古菌等(deng)微(wei)生物(wu)(wu)领域中(zhong)(zhong)普遍存(cun)在(zai)的(de)16S rRNA基(ji)因(yin)(yin)序(xu)列(lie)的(de)测序(xu)和分(fen)(fen)析。在(zai)16S rRNA测序(xu)中(zhong)(zhong)，首(shou)先需要从样本中(zhong)(zhong)提取微(wei)生物(wu)(wu)的(de)总DNA。然(ran)后(hou)，使(shi)用(yong)(yong)引物(wu)(wu)对16S rRNA基(ji)因(yin)(yin)进行PCR扩增，以获得包含变异区(qu)域的(de)DNA片段。接下(xia)来，这些片段将经过高(gao)通量测序(xu)技(ji)术(shu)进行测序(xu)，生成大量的(de)16S rRNA序(xu)列(lie)数(shu)据(ju)。

16S rRNA编码(ma)基因(yin)的(de)这(zhei)些特点使之(zhi)成(cheng)为(wei)较理想的(de)细菌(jun)基因(yin)分(fen)类(lei)的(de)靶序列，逐渐成(cheng)为(wei)细菌(jun)鉴定(ding)、分(fen)类(lei)的(de)热(re)门检测(ce)技(ji)术(shu)。16SrRNA检测(ce)技(ji)术(shu)利(li)用(yong)现有(you)病(bing)原(yuan)(yuan)菌(jun)标准(zhun)(zhun)菌(jun)株制作(zuo)DGGE(变性梯度凝胶电泳)标准(zhun)(zhun)marker，然后对疑似“病(bing)原(yuan)(yuan)菌(jun)”扩增16SrRNA进行DGGE分(fen)析，这(zhei)样可以做到快(kuai)速检测(ce)。揭示不同环境样品或生(sheng)(sheng)物(wu)体中存(cun)在(zai)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落的(de)组成(cheng)，了解微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)不同生(sheng)(sheng)态(tai)系统中的(de)作(zuo)用(yong)，以及微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落与宿主健(jian)康之(zhi)间(jian)的(de)关系等。这(zhei)在(zai)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)态(tai)学、医学和环境科(ke)学等领域(yu)具有(you)广泛的(de)应用(yong)。

tNGS检测技术

中国食品药(yao)品检(jian)(jian)定研究院 2022 年 6 月《关(guan)于开展(zhan)病原(yuan)靶(ba)向测(ce)(ce)(ce)(ce)序多重核酸检(jian)(jian)测(ce)(ce)(ce)(ce)技术质量(liang)评价(jia)联合研究的(de)(de)(de)通(tong)知(zhi)》，提(ti)出：“tNGS 通(tong)过(guo)超多重 PCR 扩增(zeng)与高通(tong)量(liang)测(ce)(ce)(ce)(ce)序两种技术的(de)(de)(de)结合，能(neng)够(gou)对待(dai)测(ce)(ce)(ce)(ce)样(yang)本中几(ji)十(shi)种至几(ji)百种已知(zhi)病原(yuan)微(wei)生物(wu)及其毒(du)力和(he) /或耐药(yao)基(ji)因(yin)(yin)进行(xing)检(jian)(jian)测(ce)(ce)(ce)(ce)。在(zai)低浓度的(de)(de)(de)病原(yuan)微(wei)生物(wu)的(de)(de)(de)检(jian)(jian)测(ce)(ce)(ce)(ce)，特别(bie)是其毒(du)力和(he) / 或耐药(yao)基(ji)因(yin)(yin)检(jian)(jian)测(ce)(ce)(ce)(ce)方面，tNGS 相对 mNGS具有病原(yuan)谱范围明确、测(ce)(ce)(ce)(ce)序成本低等优势(shi)，在(zai)临床检(jian)(jian)验领域正受(shou)到越来越多的(de)(de)(de)关(guan)注”。

tNGS 的(de)(de)核心是(shi)超多重(zhong)(zhong) PCR，可(ke)以做到(dao) 300~400 重(zhong)(zhong)，对比普通(tong) PCR 的(de)(de)10重(zhong)(zhong)和(he)(he)芯片(pian)杂交的(de)(de)50重(zhong)(zhong)，在灵敏度和(he)(he)特异性上有较(jiao)大(da)优势(shi)；技术关(guan)键是(shi)核酸提取效率和(he)(he) PCR 扩增体系的(de)(de)效率；相对 mNGS，tNGS 的(de)(de)价格优势(shi)可(ke)以聚焦病(bing)种(zhong) panel，覆盖一部分呼(hu)吸道多联检(jian)的(de)(de)市场(chang)，但不能(neng)替代，仍需进一步的(de)(de)规范化和(he)(he)市场(chang)推广(guang)。

革兰氏阳性菌

革兰氏阴性菌

真菌

DNA 病毒

RNA 病毒

寄生虫

特殊病原(yuan)体