宏基因组下一代测序（mNGS）在区分和诊断毛霉目真菌感染与定植中的临床性能研究

　　本研究通过回顾性分析评估了宏基因组下一代测序（mNGS）在区分毛霉目（Mucorales）感染与定植中的临床价值。研究纳入71例患者，发现mNGS曲线下面积（AUC）达0.766，最佳RPTM阈值为51，敏感性与特异性分别为58.82%和90%。感染组抗菌方案调整率（64.71%）显著高于定植组（35%），且恶性血液肿瘤、免疫功能低下、住院时间及超敏C反应蛋白（hsCRP）是重要鉴别指标。研究为mNGS临床精准鉴别与干预提供了关键依据。

　　

1 引言

毛霉菌病（Mucormycosis）是由毛霉目真菌（Mucorales）引起的一种致死性机会性感染疾病，侵袭性强、死亡率高。该菌广泛存在于环境中，可定植于人体呼吸道，虽不立即致病，但为慢性或过敏性真菌病及侵袭性真菌感染奠定基础。当前诊断主要依赖组织病理学、常规微生物检测（CMT）和影像学，但存在采样困难、耗时长、准确性有限等问题。宏基因组下一代测序（mNGS）作为一种无偏倚的病原检测技术，能够全面识别细菌、病毒、真菌及寄生虫，尤其适用于混合感染和罕见病原体检测，近年来在侵袭性真菌病诊断中展现出显著优势。然而，针对毛霉目感染与定植的鉴别研究仍较为缺乏。

2 材料与方法

2.1 研究设计与参与者

本研究回顾性分析了2021年9月至2024年9月四川省人民医院收治的71例毛霉目相关患者的临床资料。采集样本类型包括支气管肺泡灌洗液（BALF）、血液、脑脊液（CSF）及组织等，并通过CMT（培养与镜检）和其他微生物检测（OMT，如G试验、GM试验）进行病原鉴定。

2.2 毛霉目感染诊断标准

依据欧洲癌症研究与治疗组织/真菌病研究组教育科研联盟（EORTC/MSGERC）指南，将患者分为确诊（proven）、很可能（probable）和可能（possible）三类。前两类归为感染组，可能病例归为定植组。

2.3 mNGS检测与数据分析

样本经DNA提取、建库后，使用MGISEQ-2000平台进行测序。生物信息学分析比对病原序列，计算每千万读数（RPTM）值以评估病原载量。

2.4 ROC曲线与统计分析

基于mNGS检测的毛霉目RPTM值绘制受试者工作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC）并确定最佳截断值。采用GraphPad Prism和SPSS进行统计学分析，包括卡方检验、t检验、相关性分析及微生物群落多样性分析等。

3 结果

3.1 基线特征与样本分类

71例患者中，51例为毛霉目感染（3例确诊+48例很可能），20例为定植。感染组中恶性血液肿瘤（15 vs 1，P=0.0294）、住院时间（29.57 vs 19.45天，P=0.0494）、免疫功能低下（26 vs 4，P=0.0311）及超敏C反应蛋白（hsCRP，127.25 vs 54.16 μg/mL，P=0.0014）均显著高于定植组。

感染组中最常见菌种为微小根毛霉（Rhizopus microsporus，33.33%）、 arrhizus根霉（Rhizopus arrhizus，23.53%）及微小根毛霉（Rhizomucor pusillus，17.65%），而定植组则以Rhizopus delemar（30%）为主。感染组RPTM中位数显著高于定植组（1.82±0.98 vs 1.12±0.53，P=0.004）。

3.2 mNGS鉴别感染与定植的效能

mNGS的ROC曲线AUC为0.7662（95%CI: 0.6564–0.8759），最佳RPTM阈值为51。在此阈值下，mNGS敏感性为58.82%，特异性为90.00%，显著高于培养（敏感性16.00%，P<0.001）和OMT（敏感性27.45%，P=0.0025）。

3.3 影像学诊断价值

影像学检查显示，异常病灶难以特异性归因于毛霉目感染，尤其存在混合感染时更难以区分，提示需结合实验室检测进行综合判断。

3.4 mNGS对抗菌用药的影响

感染组抗菌方案调整率（64.71%）显著高于定植组（35.00%，P<0.05），其中抗真菌药物调整占比更高（43.14% vs 10.00%，P<0.01）。接受抗真菌治疗的患者中68.18%病情改善，联合抗菌抗真菌治疗者70%好转。

3.5 临床特征与感染的相关性

Spearman相关分析显示，毛霉目RPTM值、住院时间、hsCRP、免疫功能低下、恶性血液肿瘤及抗真菌药物调整与感染呈显著正相关（P<0.05）。

3.6 微生物群落结构差异

感染组Shannon与Simpson指数略高，但群落结构无显著差异。感染组中扭转坦诺病毒（Torque teno virus, TTV）丰度显著升高，而定植组中Rhizomucor delemar更为富集。Rhizomucor pusillus在两组间也存在显著差异。

4 讨论

本研究系统评估了mNGS在鉴别毛霉目感染与定植中的效能，确立RPTM阈值为51，为临床精准诊断提供了量化依据。感染组患者更具恶性血液肿瘤、免疫抑制、炎症指标升高和住院时间延长等特征，且抗菌治疗调整更为频繁。微生物群落分析虽未显示整体结构差异，但特定物种（如TTV和R. delemar）的富集提示其或作为潜在生物标志物，值得进一步探究。

研究的局限性包括部分临床检测数据缺失、单中心设计及样本量有限，未来需开展多中心、大样本前瞻性研究加以验证。

5 结论

mNGS在区分毛霉目感染与定植方面具有较高诊断价值，其性能优于传统培养和OMT方法。恶性血液肿瘤、免疫抑制状态、住院时间及hsCRP是重要鉴别指标。本研究为mNGS指导临床精准抗感染治疗提供了理论与实践依据。