靶向二代测序在儿童社区获得性肺炎中的诊断价值

【摘要】目的 分析靶向二代测序（tNGS）在儿童社区获得性肺炎中的诊断价值，为临床治疗提供参考。方法 选取2022年2月至2024年2月张家港市第一人民医院收治的90例须行支气管镜下肺泡灌洗术的儿童社区获得性肺炎患儿的临床资料，进行回顾性分析。所有患儿均接受tNGS和传统病原体检测，以传统病原体检测为金标准，比较tNGS与传统病原体检测结果的一致性，分析tNGS在儿童社区获得性肺炎中的诊断价值。结果 传统病原体检测结果显示：阳性67例，阴性23例；tNGS结果显示：阳性66例，阴性24例。tNGS诊断儿童社区获得性肺炎的敏感度为92.54%，特异度为82.61%，准确度为90.00%，阳性预测值为93.94%，阴性预测值为79.17%，与传统病原体检测结果一致性较好（Kappa值=0.882）。依据传统病原体检测病原微生物类型结果，tNGS检测病原微生物类型的检出准确率分别为人巨细胞病毒100.00%、细环病毒100.00%、肺炎链球菌90.00%、嗜血杆菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大肠埃希菌83.33%、铜绿假单胞菌93.75%，tNGS检测病原微生物类型整体检出准确率较高。结论 tNGS诊断儿童社区获得性肺炎及病原微生物类型类型检出率较高，可用于儿童社区获得性肺炎的诊断。

【关键词】靶向二代测序；儿童社区获得性肺炎；传统病原体检测；病原微生物

【中图分类号】R563.1 【文献标识码】A 【文章编号】2096-2665.2024.16.0103.04

DOI：10.3969/j.issn.20vqUJPY/CGc4yhFIchjSeRpL/O0hQlxrI0TNQ6sQDNwU=96-2665.2024.16.033

儿童社区获得性肺炎多由细菌（如肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌等）、病毒（如呼吸道合胞病毒、流感病毒、腺病毒等）、支原体、衣原体感染所致，临床主要表现为高热、咳嗽、呼吸急促、烦躁不安、嗜睡、乏力、食欲不振、呕吐、腹泻等症状，严重时会发生呼吸衰竭、心力衰竭等，严重威胁患儿生命安全[1]。因此，快速诊断该疾病，能及时启动有效的治疗方案，有助于医生迅速选择合适的抗生素或其他治疗手段，避免病情延误，防止患儿病情进一步恶化，降低并发症的发生风险。传统病原体检测包括血常规检查、病原学培养、血清学检测、直接涂片镜检[2]。但传统实验室检查检测时间较长，医生无法及时获取结果并调整用药，进而导致患儿疾病恢复缓慢。靶向二代测序（tNGS）是一种新兴的基因检测技术，可快速明确病原体（如细菌、病毒、真菌等）感染类型和病原体耐药情况[3]。但临床上关于tNGS应用于儿童社区获得性肺炎中的相关研究较少。基于此，本研究分析tNGS在儿童社区获得性肺炎中的诊断价值，为临床诊断和早期干预提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2022年2月至2024年2月张家港市第一人民医院收治的90例须行支气管镜下肺泡灌洗术的儿童社区获得性肺炎患儿的临床资料，进行回顾性分析。其中男童49例，女童41例；年龄2～10岁，平均年龄（5.69±0.33）岁；病程2～10 d，平均病程（6.34±1.01）d；疾病分型[4]：轻度39例，中度38例，重度13例。本研究经张家港市第一人民医院医学伦理委员会批准。纳入标准：⑴符合《诸福棠实用儿科学》[5]中儿童社区获得性肺炎的诊断标准，且经临床检查确诊；

⑵年龄6个月～12岁；⑶就诊前1个月内未接受过抗生素、糖皮质激素等相关药物治疗；⑷临床资料完整；⑸均为汉族。排除标准：⑴合并自身免疫系统疾病者；⑵合并血液系统疾病者；⑶合并严重感染性疾病者；⑷合并心、肝、肾功能障碍者；⑸合并其他肺部疾病（如支气管哮喘、肺结核、肺脓肿等）者；⑹合并神经系统疾病（如癫痫等）者。

1.2 研究方法 传统病原体检测：收集患儿肺泡灌洗液5 mL，于2 h内送至实验室。取1 mL肺泡灌洗液样本接种在培养皿上，将生化培养箱（青岛海尔生物医疗科技有限公司，鲁械注准20222221116，型号： HSP-160）设置为35 ℃恒温，将培养皿置于培养箱中培育24 h，培育期间观察病原菌生长情况。培育完成后采用微生物分析仪[贝克曼库尔特（美国）股份有限公司，国械注进20192221728，型号： autoSCAN-4]检测菌种的类型。

tNGS：收集患儿肺泡灌洗液5 mL，加入4 %氢氧化钠溶液（德国达姆施塔特默克集团，规格：500 mL/瓶）20 mL，静置30 min待其充分液化（可震荡2～3次加速液化，如肺泡灌洗液黏稠可延长液化时间）。液化完成后震荡摇匀，采用全自动核酸提取扩增杂交仪（广州和实生物技术有限公司，粤械注准20232222131，型号：ACME3200）和配套试剂提取样本核酸，并采用定量聚合酶链反应（qPCR）进行高通量测序，得到tNGS结果。以金标准测得的病原微生物类型结果（人巨细胞病毒、细环病毒、肺炎链球菌、嗜血杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌）为关键字，在Genebank数据库中检索其病原物种基因组序列、中国南方汉族人群和中国北方汉族人群候选基因，将检索到的病原体基因序列与中国南北方汉族人群候选基因序列进行比对，将序列重合的基因序列组作为本研究所用的基因文库。将tNGS结果与基因文库进行比对，得出tNGS对儿童社区获得性肺炎患儿的病原学诊断结果。

1.3 观察指标 ⑴比较tNGS与传统病原体检测结果。敏感度=[真阳性例数/（真阳性例数+假阴性例数）]×100%；特异度=[真阴性例数/（真阴性例数+假阳性例数）]×100%；准确度=[（真阳性例数+真阴性例数）/总例数]×100%；阳性预测值=[真阳性例数/（真阳性例数+假阳性例数）]×100%；阴性预测值=[真阴性例数/（真阴性例数+假阴性例数）]×100%。⑵分析tNGS检测病原微生物类型的准确率。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计学软件处理数据，计数资料以[例（%）]表示，采用χ2检验。一致性采用Kappa分析，以Kappa值>0.6为一致性高。以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 tNGS与传统病原体检测结果比较 传统病原体检测结果显示：阳性67例，阴性23例； tNGS结果显示：阳性66例，阴性24例。 tNGS诊断儿童社区获得性肺炎的敏感度为92.54%，特异度为82.61%，准确度为90.00%，阳性预测值为93.94%，阴性预测值为79.17%，与传统病原体检测结果一致性较好（Kappa值=0.882），见表1。

2.2 tNGS检测病原微生物类型的准确率结果 依据传统病原体检测病原微生物类型结果，tNGS检测病原微生物类型的准确率分别为人巨细胞病毒100.00%、细环病毒100.00%、肺炎链球菌90.00%、嗜血杆菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大肠埃希菌83.33%、铜绿假单胞菌93.75%， tNGS检测病原微生物类型整体准确率较高，见表2。

3 讨论

儿童社区获得性肺炎可导致肺部炎症和肺组织发生实变，影响气体交换，使患儿出现呼吸困难等症状，严重时会发生呼吸衰竭，导致机体缺氧，影响各个器官的正常功能，严重威胁患儿生命安全[6]。当该病导致的炎症扩散到全身时，会引发系统性炎症反应综合征，导致多器官（如心脏、肝脏、肾脏等）功能障碍[7]。儿童免疫系统尚未成熟，免疫功能较弱，易受到病原体感染，且儿童的呼吸道相对狭窄，黏膜柔嫩，黏液分泌量不足，纤毛运动能力较差，所以病原体更易在儿童的呼吸道定植和繁殖[8]。

目前，临床治疗儿童社区获得性肺炎的理想方案是根据感染病原体类型的特异性给予相应的敏感药物治疗，但传统病原体检测耗时较长，患儿常在未明确感染病原体类型或非细菌感染的情况下，过早或过度使用抗生素，导致机体产生耐药性，后续治疗效果不佳，还易增加抗生素不良反应（如过敏反应、肝肾功能损害等）的发生风险，严重影响患儿预后[9-11]。因此，快速并准确地判定感染病原体类型，对制订合适的治疗方案、改善患儿预后，具有重要意义。传统病原体检测方法成熟，操作流程标准化，对常见病原体（如肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等）的检测准确性较高，但其检测周期长，易影响疾病早期诊断和治疗[12]。因此，需采取更好的检测手段弥补传统病原体检测的不足，提高诊断效率，促进患儿恢复。

近年来，随着核酸分子检测技术进步，二代测序（NGS）技术已成为生物学及临床医学检测领域的一种重要技术手段。tNGS是在NGS 基础上，针对基因组特定区域DNA进行捕获，从而对其进行高通量测序的一种新方法。相较于全基因组或全外显子测序，其优势在于使用基于多重 PCR 技术或寡核苷酸探针杂交的快速富集方法，针对性富集目的基因进行测序，从而提高测序的平均深度，有效降低测序成本且缩短研究时间，在精准医学、遗传性疾病检测、癌症分析、药物筛选等方面得到了广泛应用。

tNGS作为一种基因测序检测法，能同时检测多种病原体（包括细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体等），其检测时间短，还可检测到低浓度的病原体，提高早期感染和微量感染的检出率，更快地为临床诊断提供依据[13]。另外，该检测技术的应用依靠基因数据库，实现生物信息分析，可有效地鉴别细菌、病毒、真菌等生物的类型，为临床工作提供更可靠的诊断依据及更精确的诊断结果[14]。

本研究结果显示，tNGS诊断儿童社区获得性肺炎的

敏感度为92.54%，特异度为82.61%，准确度为90.00%，阳性预测值为93.94%，阴性预测值为79.17%，与传统病原体检测结果一致性较好。这提示tNGS诊断儿童社区获得性肺炎的准确率较高。分析原因为，tNGS通过精确的序列比对和分析，能同时对大量核酸片段进行测序，可有效检测到广泛病原体基因序列（包括罕见和新出现的病原体），可准确区分不同病原体，提高发现致病病原体的可能性，降低误诊为其他相似病原体的风险[15-16]。其在感染早期或病原体载量较低时也能准确识别极低浓度的病原体核酸，减少漏诊的情况。

本研究结果还显示，tNGS对病原微生物类型的检出准确率分别为人巨细胞病毒100.00%、细环病毒100.00%、肺炎链球菌90.00%、嗜血杆菌91.67%、肺炎克雷伯菌93.75%、大肠埃希菌83.33%、铜绿假单胞菌93.75%。这提示tNGS对病原微生物类型的整体检出率较高。分析原因为，tNGS依靠生物信息学分析手段，将测序得到的基因片段与病原体基因数据库进行精确对比，可准确识别病原体的种类，而且病原体处于休眠或非活性状态时，tNGS通过对其核酸进行测序，可有效检测到该病原体[17-18]。

本研究仍存在一些不足之处：首先，纳入的样本量较少，在一定程度上限制研究结果的普遍性和代表性；其次，本研究仅为单中心对照研究，研究的环境和条件相对单一，可能对研究结果的广泛适用性产生一定的影响。因此，在后续的相关研究中须从以下6个方面优化研究内容：⑴优化检测流程和技术：应致力于简化样本处理的步骤，优化tNGS数据分析的流程，减少复杂操作，提高效率，使其更便捷、高效，从而更好地服务于临床诊断和治疗工作。

⑵拓展病原体谱：为更有效地应对复杂多变的病原体情况，应当不断对病原体数据库进行更新与完善，积极纳入更多新出现的及罕见的病原体信息，从而丰富数据库的内容，提高对未知病原体的检测能力。⑶与临床特征的相关性研究：深入探讨tNGS检测结果与儿童患者的临床症状、体征、影像学表现、实验室检查指标之间的相关性，综合分析这些多维度的信息，构建一个更精准的诊断模型，为儿童疾病的诊断提供更可靠的依据。⑷多中心大样本研究：应当开展更大规模的多中心临床研究，涵盖不同地区、不同人群，以充分验证其在多样环境中的稳定性和可靠性，为广泛应用提供坚实的科学依据和实践支持。⑸联合检测策略：探索tNGS与其他传统检测方法（如培养、血清学检测等）的联合应用，以提高诊断的准确性和效率。通过整合各自的优势，弥补彼此的不足，从而显著提高诊断的准确性和效率，为临床提供更精准的诊断服务。⑹年龄分层研究：针对不同年龄段儿童社区获得性肺炎的特点，研究tNGS在各年龄段中的诊断价值和病原体分布差异，以便制订更精准的诊断策略和治疗方案。

综上所述，tNGS诊断儿童社区获得性肺炎及病原微生物类型类型检出率较高，可用于儿童社区获得性肺炎的诊断。

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