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华大基因二代基因测序在病原体快检方面的技术新应用

2017-8-31| 编辑: 小桔灯网| 查看: 618| 评论: 0|来源: 医谷

摘要:   原因不明的感染一向是医学上的难题。在电视剧《外科风云》中,在病原检测不出的情况下,医生只能凭借经验尝试治疗。  现在,医务人员有了一种新的利器--基于二代基因测序的病原快检技术。这种技术自进入中国以 ...

  原因不明的感染一向是医学上的难题。在电视剧《外科风云》中,在病原检测不出的情况下,医生只能凭借经验尝试治疗。

  现在,医务人员有了一种新的利器--基于二代基因测序的病原快检技术。这种技术自进入中国以来,已经在众多疑难感染患者的诊断中到关键性作用。其中,就包括一位来自菲律宾的船员。

  生死时速,基因科技“秒揪”病原

  今年7月中旬,唐山万航国际船务有限公司的一名菲律宾籍船员从唐山启程。北京协和医院、华大基因和华北理工大学附属医院联手解决了他的疑难感染,使他得以平安地踏上归国之旅。

  6月2日,这名船员在船上发生头痛、左半身偏瘫的症状。货轮就近停靠在唐山,患者先在曹妃甸当地医院就诊,后转至华北理工大学附属医院神经内科一病区。

  主治医生毛文静回忆,患者来院的时候出现发热,左侧瞳孔散大、反射差,左侧手臂完全无力,意识也在逐步丧失,情况危重。腰穿检测结果显示,患者的脑脊液中白细胞含量高、糖类含量低,液体呈微黄色。“感觉上像是结核性脑膜脑炎。”毛医生说,“当即就把结核药用上了。”

  但医院使用常规的方法,始终没有找到结核菌,因此一直采取多种抗菌药物并用的保守治疗方案。在6月12日,神经内科主任刘斌教授请来北京协和医院的关鸿志教授,对患者进行会诊。

  在此之前,从2014年起,协和医院神经科与华大基因研究院合作,在国内首先开展脑脊液二代测序研究,用于中枢神经系统感染性疾病的病原体筛查。关鸿志教授正担任此项目的负责人。他提出建议:试试使用二代基因测序技术进行的病原快检。

  6月22日下午,天津华大基因交付病原组收到了患者脑脊液样本。这项检测一般需要2-3天,此次由于感染危重,华大做了加急处理,30个小时左右就完成了检测流程。23日晚上,检测报告出炉,样本中检出了结核分枝杆菌。

  获得了明确的病原信息后,医院立即调整了治疗方案,一改之前多管齐下的保守用药,集中火力向结核发起反攻。7月中旬,该患者病情好转、出院回国,继续进行抗结核治疗。

菲律宾船员的治疗团队与技术人员,从左到右依次为:华大基因天津交付李媛,北京协和医院关鸿志,华北理工大学附属医院刘斌、李世英、毛文静

  广谱病原检测,“十年沉疴”一朝解决

  现在,利用二代测序技术进行的病原快检,比传统的涂片技术范围更广,比病原培养更加快速。同时,这项技术的检测范围与病原数据库的大小一致,突破了临床上以往“怀疑什么,检测什么”的限制,是对抗不明原因感染的新利器。

  在二代测序技术普及之前,一旦出现症状不典型的感染,往往需要依赖医务人员的经验,通过涂片、培养等方式进行针对性检查,常造成病情贻误。关鸿志说:“以前在颅内感染中,可能有50%的病人--甚至更多的病人,是诊断不清的。试验性治疗治好了就治好了,治不好那就̷̷”

  关鸿志讲到,有位内蒙古的患者从2007年起持续头疼、发热,十年间辗转多家医院,都没有得到确诊,按照各种感染治疗也未痊愈,经常需要靠输液来降低颅压,生活十分痛苦。

  十年后,这位患者的治疗终于迎来转机。2016年12月,华大基因和协和医院等多个单位发起了针对不明病因脑炎脑膜炎的多中心研究,该患者最初就诊的医院作为中心之一,重新关注起这个“老”病例。今年5月,该患者的样本送到华大基因进行检测,结果竟然为脑囊虫病。协和医院针对脑囊虫进行血清学筛查,很快证实病因。现在,经过对症治疗,该患者已经基本痊愈。

  “二代测序的方法,不会说怀疑你是什么感染就查什么感染。它会把你脑脊液里的核酸都测一遍,再看看这些核酸分别属于哪种细菌、哪种病毒,包括哪种虫子。” 关鸿志说。

  二代测序病原快检将助力民生

  更广、更快、更准确,是二代基因测序病原快检技术的优势。例如,华大基因的技术可以同时检测2700多种病原微生物和寄生虫,只要每毫升样本液体中有100到1000个核酸片段的拷贝,就能检测出来,鉴定的种属准确率大于99%。

  华大基因是中国最早利用基因测序技术进行病原检测的单位之一。早在2003年,华大基因就和相关单位合作,完成了中国第一例SARS病毒的基因组测序,并向全国防治非典型肺炎指挥部捐赠30万人份自行研制的SARS病毒诊断试剂盒。

  利用基因测序技术进行病原快检,不但要求一定的测序能力,还需要完整的病原数据库建设、算法匹配和分析运算能力、精确解读的能力。这项技术在国外已经趋于成熟,相关的科研项目已经在国内开展,“技术科普”和整个行业正当风口。

  天津华大基因交付病原组的李媛说:“到今天,临床的检测了1276例,送检单位主要集中在北京和上海。”统计显示,华大收到的样本中八成以上来自北京的医院。这些医院最先从各个方面接触到这项技术,并对合适的患者加以应用。

  不过,关鸿志分析,最需要这项技术的可能是三四线城市的非三甲医院,这些医院用传统方法检测病原的能力更低。普及成本较低、广谱高效的二代测序病原检测技术,减少不明感染的无效经验治疗带来的“折腾”,能够有效地为诊断、为患者、为医患关系减负,具有重要的民生和社会意义。

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