感染性疾病是指由细菌、病毒、真菌、支原体等病原体的侵入，引发的身体局部组织发生损伤性病变和全身炎症反应。据2018年WHO公布数据，感染性疾病在全球十大致死原因中占据重要位置，在中等及低收入国家中，30%甚至50%以上死亡由感染性疾病造成。对于重症肺炎，由于病因诊断不清、病原学不明确等原因导致救治困难，因此病原学诊断非常关键。无论对于免疫功能正常患者，还是免疫抑制患者，SCAP都是常见的感染性疾病，其病原学特点表现为多样、混合、复杂，病原体可以是细菌、病毒，也可以是真菌。对于免疫抑制患者，还需要考虑如军团菌、诺卡菌、肺孢子菌等病原体感染。

脓毒症死亡率很高（高达50%），一项大样本随机回顾性分析显示，2010年7月1日和2013年12月31日在北加利福尼亚州的21家急诊共纳入35000例住院脓毒症患者，分析入住急诊科6小时内接受抗菌治疗时间和脓毒症死亡风险的相关性，结果发现，每延迟1小时给予抗菌药物，患者住院死亡风险显著增加。因此，脓毒症的抗感染治疗应快速、及时、准确。

除了结合临床经验性判断之外，病原学的快速检测也至关重要。传统的微生物检测方法包括涂片、培养、血清学检查、PCR等，但存在耗时长、检测范围窄等弊端，而宏基因组高通量测序（NGS）技术具有耗时短、检测范围广等优势。NGS是一种分子诊断技术，不需要预设，不需要培养，无偏好性，直接提取临床样本中的DNA/RNA，进行高通量测序，经过专用病原数据库比对与生信分析，一次性完成细菌、真菌、病毒和寄生虫等病原体的检测。NGS的检测目标是核酸，其优势是不需要培养，因此耗时较短，通常24小时就能出结果，且其对病原体的检测范围较广，可达上万种。

由于NGS自身的巨大优势，使得这项检测技术迅速走向临床。自2016年以来，NGS被国内外多部指南共识推荐。2021年中华医学会检验学分会发表的《宏基因组高通量测序技术应用于感染性疾病病原检测中国专家共识》中总结了mNGS技术用于感染性疾病的适应证。

mNGS能够提升肺部感染阳性检出率。2018年11月，复旦大学附属中山医院胡必杰教授团队在 Clinical Infectious Diseases 发表mNGS临床应用的入组研究，对比评估了mNGS和传统培养方法对肺部感染性疾病的诊断性能。该研究共纳入511例患者，其中感染性疾病347例（67.9%），非感染性疾病119例（23.3%），未知病例45例（8.85）。通过对比评估mNGS和传统培养方法对肺部感染性疾病的诊断性能可以发现，mNGS诊断肺部感染性疾病的敏感性和特异性分别为50.7%（176/347）和85.7%（102/119），优于培养法，尤其是对于结核分枝杆菌、病毒、厌氧菌和真菌的检测更佳。

2020年，一项前瞻性多中心研究纳入329例SCAP患者：mNGS的总检出率为90.3%，其他方法为39.5%，差异具有显著性（P<0.05）；免疫抑制CAP患者的病原学分布不同，以混合感染为主（特别是合并真菌感染多）。可见，mNGS能够提升SCAP的阳性检出率。

复旦大学附属中山医院对2017年4月至2019年12月96例皮肤软组织感染（SSTI）患者的样本进行回顾性分析，选取感染部位组织、脓液、拭子和/或组织液进行培养和mNGS检测，结果显示，对于SSTI患者，mNGS阳性率（67.7%）高于培养（35.4%），特别是在识别病毒、厌氧菌、分枝杆菌、罕见病原体方面具有优势。

首都医科大学附属北京朝阳医院童朝晖教授团队2019年的一项研究分析了mNGS在危重患者BALF诊断中的应用。该研究对32例患者的35份BALF样本进行了mNGS检测。在9例免疫功能低下患者的mNGS分析中，阳性率达到100%。与培养方法相比，mNGS的诊断敏感性为88.89%，特异性为74.07%，两种方法的一致率为77.78%。与涂片和PCR相比，mNGS的诊断敏感性为77.78%，特异性为70%。13例培养、涂片和PCR检测结果为阴性，但mNGS检测结果为阳性；34.4%（11/32）的mNGS阳性结果帮助调整了治疗策略。

2018年6月，北京大学人民医院王辉教授团队在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 杂志发表研究成果，该研究应用mNGS对20份肺组织样本中的病原菌进行了回顾性研究，于15份样本中检出致病菌，涵盖了传统方法难以检出的苛养菌和厌氧菌。mNGS与培养法比较，细菌的敏感性和特异性分别为100.0%和76.5%，真菌的敏感性和特异性分别为57.1%和61.5%。与组织病理学方法相比，mNGS在评价真菌和结核分枝杆菌复合群（MTBC）中分别显示出最高的特异性（100.0%和94.1%）和阳性预测值（100.0%和75.0%）。该研究表明，肺活检组织的mNGS可用于检测患者肺部病原体的存在与否，在速度和敏感性方面具有潜在的优势。

mNGS提高ICU重症肺炎患者诊断准确率和生存率。上海市第一人民医院王瑞兰教授团队开展的一项研究共纳入178例重症肺炎患者，首次探讨了mNGS早期提供临床病原学证据与ICU重症肺炎患者生存情况之间的关系。与传统方法相比，mNGS可以提供更快速准确的病原学结果，尤其是对苛养的肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、产黑色普氏菌的诊断价值明显，同时在混合感染的诊断方面也具有明显优势。通过mNGS早期明确诊断后，临床据此结果调整患者治疗方案，患者28天和90天的生存率均有提高，90天生存率更是从57.7%提高到83.3%。

mNGS还能够提高免疫抑制患者的治疗成功率。复旦大学附属华山医院张文宏教授团队纳入108例接受激素治疗的疑似免疫抑制患者，对所有患者同时进行常规微生物检测（CMT）和mNGS检测，结果发现基于mNGS检测结果调整抗生素方案的患者治疗成功率（81.8%）显著高于使用经验性抗生素治疗的患者（52.6%）。对于多重感染病原体的诊断，相比于CMT，mNGS缩短检测时间近半；类固醇激素累计用量>1000 mg，CMT阳性率显著下降，mNGS无影响。

钟南山院士团队的一项研究将免疫抑制（ICH）组和免疫正常（ICO）组患者都进行了mNGS，从研究结果中可以发现，与ICO组相比，ICH组有更高的真菌检出率；每位患者平均检出潜在的病原菌个数、真菌、病毒检出数量均高于ICO组；ICH同时检出真菌和病毒更为常见；ICO组和ICH组分别有36.8%和20%的患者确认之前的治疗方案有效；33.4%和52%的患者改变了治疗方案；ICH组中有28%的患者因为mNGS结果改变了治疗方案。可见，mNGS提高了临床诊断率，改善了临床管理。

作者：董睿，高延秋