学术文章丨基于数字PCR对肺孢子菌肺炎感染的精准检测研究

发布日期：2022-01-06

摘要

近日，北京协和医院徐英春教授团队与清华大学医学院郭永研究员团队合作，建立了一种基于微液滴数字PCR（dPCR）平台对呼吸道标本中耶氏肺孢子菌（P.jirovecii）灵敏检测的方法，对比了dPCR与qPCR两种方法分别在痰液与支气管肺泡灌洗液（BALF）中的检测情况。两者的检测结果的一致性好，且dPCR的检出率更高，不一致的结果经宏基因组测序（mNGS）进行了确认。此外还比较了dPCR与qPCR技术在对接受磺胺类药物治疗患者连续采样监测时的检出性能，dPCR在低病原载量时表现更为优越。该研究结果于2021年12月22日在Frontiers in Medicine上发表。

研究背景

耶氏肺孢子菌（P.jirovecii）是一种条件致病真菌，可导致免疫抑制人群发生严重的机会感染肺炎——肺孢子菌肺炎（Pneumocystis pneumonia，PCP），P.jirovecii在呼吸道中的定植与感染有关，因此在免疫抑制人群中检测P.jirovecii十分重要。然而，呼吸道样本中扩增抑制物的存在及样本中病原体载量低的情况，使qPCR法在临床检测中有漏检情况，数字PCR平台具有灵敏度高、扩增抑制物耐受性好的特点，因此有望在呼吸道标本中检测P.jirovecii精准诊断上发挥重要作用。

方法与结果

该研究回顾性的对98位非HIV免疫抑制的疑似PCP患者开展研究。针对82位患者的BALF样本，qPCR的检出率为39.02%（32/82），采用新羿生物数字PCR仪器和试剂的dPCR检出率为43.90%（36/82），两种方法的检测一致性为95.12%（78/82），其中4例不一致的为dPCR阳性而qPCR阴性，随后经mNGS验证确认样本为阳性。针对37位患者的痰液样本，qPCR的检出率为40. 54%（15/37），dPCR的检出率为62.16%（23/37），两种方法的检测一致性为78.37%（29/37），其中共计8例不一致的为dPCR阳性而qPCR阴性。

此外，研究收集了9位确诊PCP且接受了磺胺类药物治疗患者的连续标本，其中4位患者每人收集了2个连续的BALF标本，5位患者收集了2个连续的痰液标本，样本分别为接受治疗前与治疗过程中采集的。分别使用dPCR与qPCR方法进行检测，结果显示在接受治疗后所有患者的样本中病原体载量均有下降，部分患者的标本在接受治疗后使用qPCR无法检出，而dPCR仍可检出。

该研究显示dPCR是一种非常有临床应用潜力的耶氏肺孢子菌精准检测方法，有望在肺孢子菌肺炎诊断中发挥作用。

作者介绍

北京协和医院检验科助理研究员伊洁博士、清华大学医学院王楠博士为该研究共同第一作者。北京协和医院检验科主任徐英春教授、清华大学医学院郭永研究员为该研究的共同通讯作者。本项目的研究受到了中国医学科学院北京协和医院、“侵袭性真菌病机理研究与精准诊断”北京市重点实验室、疑难重症及罕见病国家重点实验室、清华大学等单位的支持。

原文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2021.761788/full