宏基因二代测序技术辅助诊断艾滋病合并耶氏肺孢子菌肺炎1例

胡金伟，王稀，李晓琴，沈晖，伍勇(长沙市第一医院检验科，长沙 410005)

艾滋病又称为获得性免疫缺陷综合征(acquired immune deficiency syndrome，AIDS)，机体免疫功能遭到破坏，免疫力下降后会引起多种机会性感染发生，肺孢子菌肺炎(pneumocystis pneumonia，PCP)是常见的感染性疾病之一。AIDS合并PCP病情发展迅速，病死率高，因而早期诊断与合理治疗十分重要。宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing，mNGS)通过对临床样本中微生物和宿主核酸的测序分析，可以无偏倚地检测多种病原体，弥补了传统病原学检测方法的不足，在感染性疾病的诊断中显示出巨大的临床应用价值，已被多个指南和共识推荐[1]。本文回顾性分析长沙市第一医院利用mNGS辅助诊断1例AIDS合并PCP的情况，报道如下。

1 病历资料

1.1入院情况 患者男，39岁，因“咳嗽、气促半年余，加重1月”于2021年1月11日入长沙市第一医院治疗。患者半年前无明显诱因出现阵发性咳嗽，无明显咳痰，伴气促不适，活动后明显，休息可稍缓解。患者于外院予以抗感染(具体不详)治疗1周，症状未见缓解。入院体格检查：体温36.5 ℃(腋温)，心率95次/分钟，呼吸频率21次/分钟，血压118/66 mmHg，神清，慢性病容。两侧胸廓对称，双侧呼吸运动正常，语颤正常，双肺叩诊音清，双肺呼吸音低，双肺可闻及少量湿性啰音，无胸膜摩擦音。心律齐，未闻及心脏杂音。双下肢无水肿。入院前1月8日门诊检查：肺部CT提示两肺间质性肺炎。

1.2入院检查

1.2.1常规实验室检查 白细胞数2.11×109/L，淋巴细胞数0.68×109/L，血小板76×109/L，血红蛋白96 g/L，降钙素原 0.219 ng/mL，C反应蛋白8.88 mg/L，红细胞沉降率124 mm/h，流式细胞仪检测CD4+T淋巴细胞计数13个/μL，CD8+T淋巴细胞计数382个/μL，CD4+/CD8+为0.03；HIV核酸载量334 000 拷贝/mL，结核抗体、肺炎支原体抗体、抗核抗体、结核感染T细胞检测、血培养均阴性。乳酸脱氢酶263 U/L；EB病毒DNA载量7.26×103拷贝/mL。1月13日，1，3-β-D-葡聚糖(G试验，丹娜生物公司试剂)>488.96 pg/mL，阳性。半乳甘露聚糖(GM试验，丹娜生物公司试剂)阴性。

1.2.2mNGS测序 1月20日患者肺泡灌洗液送至长沙市第一医院与华大基因共建的联合实验室进行宏基因二代测序检测，仪器采用华大基因高通量台式测序系统BGISEQ-50，具备先进的联合探针锚定聚合技术和DNA纳米球核心测序技术。其结果提示耶氏肺孢子菌(Pneumocystisjirovecii)序列20 961条(见图1)，未查见其他细菌、真菌、寄生虫、病毒。

图1 mNGS检测获得的耶氏肺孢子菌序列的离散度

1.2.3辅助性CT检查 1月13日入院再行CT检查，提示两肺间质性肺炎，PCP可能性大。

1.3入院诊断 1月12日，该患者血样经ELISA初筛及送检省疾控中心采用蛋白质印迹试验(WB)确证HIV-1抗体阳性。AIDS的诊断及AIDS合并PCP诊断参照中国艾滋病诊疗指南(2018版)的诊断标准执行。1月13日，结合病史及各项检查进行入院诊断，(1)肺部感染性病变：患者有咳嗽气促，肺部CT提示双肺弥漫性病变，考虑PCP？肺炎？也需警惕结核感染的可能。(2)人类免疫缺陷综合征。

1.4诊疗经过 入院后予以拉氧头孢钠抗感染，同时硫酸沙丁胺醇舒张支气管、多索茶碱解痉平喘、溴己新及痰热清胶囊止咳祛痰及氧疗等对症支持治疗，病情轻度好转，根据入院后HIV抗体初筛阳性、G试验阳性、CT结果提示肺间质性肺炎等各项阳性指标，完善支纤镜检查，抽取肺泡灌洗液明确病原学诊断。肺泡灌洗液送本院联合实验室mNGS检测出非典型病原体耶氏肺孢子菌，进而患者艾滋病合并PCP诊断明确。通过改善治疗方案，予以哌拉西林/他唑巴坦抗细菌，复方磺胺甲噁唑抗PCP，激素抗炎等对症支持治疗，并启动ART治疗后症状明显好转。

经治疗后实验室结果提示淋巴细胞计数均有不同程度升高，其中CD4+T淋巴细胞计数124个/μL，CD8+T淋巴细胞计数1 305个/μL，CD4+/CD8+为0.10；HIV核酸载量大幅度下降，为1 430拷贝/mL；1,3-β-D-葡聚糖(G试验)64.29 pg/mL，小于参考值70 pg/mL，由阳性转为阴性。白细胞计数6.71×109/L,降钙素原、乳酸脱氢酶结果正常。CT检查：两肺片状、斑片状磨玻璃影较前吸收好转，网格样改变亦见好转，左下肺外基底段团片状密影进一步吸收缩小。

患者于2月24号病情好转出院。出院3个月后随访，患者无发热、气促等不适，生活完全自理。

2 讨论

长久以来，PCP诊断的金标准是通过多种染色技术直接镜检，在肺组织或下呼吸道分泌物中发现耶氏肺孢子菌的包囊或滋养体，作为确诊的依据。常用的检测方法有吉姆萨染色、六胺银染色和免疫荧光染色，其中六胺银染色最为常用，但容易受操作者染色技术、标本采集因素以及阅片者的经验影响，其检出率往往偏低。荧光染色法快速方便，其灵敏度高，但发现其假阳性率很高。PCR方法与传统染色法和荧光法比较敏感性高和操作简便，检测的标本可为肺泡灌洗液、呼吸道分泌物、外周血单个核细胞、血清等，但PCR法受引物设计、反应条件、人员操作等环节的影响，易造成假阳性。本实验室六胺银染色未作为常规开展项目，常根据医生提出的要求再行实验性检测，该患者肺泡灌洗液直接送检mNGS。

mNGS作为新兴的病原学基因检测诊断技术，用于诊断PCP具有准确快速的特点,能避免呼吸道定植的干扰，还可以检出合并的其他病毒或细菌感染,较PCP的其他病原学诊断方法更具优势，尤其对免疫抑制合并肺部感染患者的诊断有重要的指导意义[2]。本医院联合实验室能独立开展病原体mNGS检测，使用肺泡灌洗液450 μL即可，其结果与数据库分析比对快速检测出耶氏肺孢子菌，未查见其他细菌、真菌、寄生虫、病毒等，具有极高灵敏度和特异性。Wang等[3]对108例免疫抑制患者的临床标本进行mNGS 检测，该技术显示出良好的诊断潜力，不受免疫抑制程度的影响，指导抗菌药物治疗的成功率显著高于经验用药组。

本病例中患者临床表现、G试验阳性、CT提示肺间质性肺炎等符合艾滋病合并PCP的诊断。通过送检患者肺泡灌洗液做mNGS而检出耶氏肺孢子菌，明确感染病原菌，从而最终诊断为AIDS合并PCP。临床医生明确该诊断后使用药物治疗后患者病情好转，达到治疗转归。病原体宏基因检测可对于重症患者、免疫功能缺陷患者、肿瘤患者、不明原因感染患者等作出有效的早期检测，有助于医生快速诊断疾病。随着mNGS技术的不断完善，其有望在近些年成为感染性疾病病原学诊断的常规检测技术。