导读
据估计全球有万脑膜炎病例，每年死亡人数达，绝大多数发生在中低收入国家。此外，至少四分之一的幸存者遭受长期的神经系统后遗症。多项研究报道，大多数脑膜炎病例缺乏微生物学诊断,在某些情况下病因未明的占比可高达85%。已知超过种细菌和病毒病原体会引起脑膜炎，但多数实验室条件匮乏，只能采用培养法、PCR或血清学方法对病因常见的细菌（如脑膜炎奈瑟菌，肺炎链球菌，流感嗜血杆菌，B型链球菌等）进行检测。一项由世界卫生组织资助的在孟加拉国达卡进行的脑膜炎监测研究中，对份怀疑是脑膜炎患者的脑脊液样本进行检测，尽管使用了培养、抗原、病原特异性qPCR等多种诊断技术，但只能在1,(20%)样本中检测到一种细菌病原体，如此低的病原体检出率阻碍了机构进行循证治疗和采取预防策略。
获得微生物学诊断面临的主要挑战来源于多种原因，包括：（i）引起脑膜炎的病原体种类繁多，有些很少见，缺乏诊断试验;（ii）预先抗生素暴露和延迟就医可能降低培养和PCR的检出率；（iii）非感染性原因引起的炎症和感染性脑膜炎类似。鉴于最近的研究显示无偏倚的mNGS可在多种生物学样本中识别病原体，因此本研究试图对孟加拉国特发性脑膜炎患者脑脊液样本进行回顾性病例对照研究。脑脊液样本mNGS检测可对传统诊断方法进行补充，识别脑膜炎病原体，且改进的病人和人口水平数据可以为更好的政策决策提供信息。
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文献ID
英文题目：UnbiasedMetagenomicSequencingforPediatricMeningitisinBangladeshRevealsNeuroinvasiveChikungunyaVirusOutbreakandOtherUnrealizedPathogens
中文标题：孟加拉国儿童脑膜炎的无偏倚宏基因组测序发现神经侵袭性基孔肯雅病毒爆发和其他未意识到的病原体
期刊名：mBioIF：6.
年份：
通讯作者：JosephDeRisi
单位：美国加州大学旧金山分校生物化学与生物物理学系，美国加州陈·扎克伯格生物中心
研究技术路线
材料与方法
获取年~年间医院的住院患者的脑脊液（CSF）标本进行该项RNAmNGS研究。其中包括已知病因脑膜炎（n=36），特发性脑膜炎（n=25），无感染样本（n=30），以及收集的6个环境样本。对收集的样本采用NovaSeq平台进行RNAmNGS测序，使用一个基于云的开源平台——生物信息学平台IDseq来识别潜在的致病性微生物，然后对其进行正交确认，并通过电话随访。
研究成果
1、已知病因脑膜炎（n=36）
阳性对照样本取自以前已鉴定病原体的病例，通过结合标准的实验室诊断，包括培养(n=8)、qPCR和抗原(n=26)以及仅抗原检测(n=2)。使用逻辑回归，我们在8个培养阳性的样本中正确地识别了7个（88%）病原体。对于之前PCR和抗原或血清学阳性的27个样本，24个（89%）经mNGS识别为阳性（验证性qPCR的循环阈值(CT)32）。无论CT值如何，考虑到所有培养、PCR和/或抗原阳性(n=36)的标本，25（69%）个标本被mNGS归类为含有潜在病原体的标本。（图1）
图1通过mNGS和逻辑回归对所有样本类型进行病原鉴定
2、非感染脑脊液样本（n=36）
非感染脑脊液样本（n=36）：在非感染样本中无潜在病原被鉴定。
3、特发性脑膜炎（n=25）
在25例特发性病例中，有10例（40%）发现了潜在的病原体：4例为细菌性病原体（肠沙门氏菌、嗜麦芽寡营养单胞菌、蜡样芽孢杆菌和结核分枝杆菌），6例为病毒性病原体（基孔肯雅病毒[CHIKV]，n=3；流行性腮腺炎病毒，n=2；肠病毒B，n=1）；通过正交PCR检测、Sanger测序、病例史调查、患者随访进一步证实。（图1，表1）
表1特发性病例临床特征
4、孟加拉国神经侵袭性基孔肯雅病毒（CHIKV）
三个被识别的CHIKV基因组都属于东/中/南非(ECSA)基因型，它们彼此之间一致性大于99%，并且与导致年夏季在达卡热爆发的病毒株的基因组的一致性也大于99%。感染CHIKV的3名儿童中有2人是在年6月和7月发热疫情最严重的时候入院的。为了确定在此期间是否有额外的DSH脑膜炎病例，我们对年收集并储存的例特发性脑脊液标本进行了CHIKV特异性qPCR，并确定了17例额外的CHIKV病例。收集20例CHIKV阳性脑脊液医院出现发热性CHIKV病例的日期重叠（图2）。这些病例大部分发生在发热性暴发的达卡市。20例chikv阳性患者的中位年龄为8个月（范围：8天至96个月），其中35%为女性。平均脑脊液白细胞计数是/μl（范围：12-的白细胞/μl），平均中性粒细胞48%（范围：10-90%）。平均住院时间为11天（范围：2至45天），30天死亡率为0.05%(1/20)。
图2孟加拉国CHIKV脑膜炎爆发
对17个额外病例的脑脊液mNGS检测均鉴定出CHIKVRNA。与其他CHIKV基因组比较发现，孟加拉国毒株与近年来在亚洲引起暴发的其他毒株，特别是与年在巴基斯坦引起暴发的毒株有密切关系（99.8%的一致性，图3）。
图3孟加拉国CHIKV脑膜炎毒株与近期在孟加拉国和其他地方引起暴发疫情的毒株的遗传关系
研究结论
1、在已知病因和无感染的样本中，mNGS与传统检测方法有83％的一致性。
2、在特发性病例中，mNGS在40％的人群中发现了潜在的细菌或病毒感染。其中三个病例检出神经侵入性基孔肯雅病毒（CHIKV），其彼此基因组之间一致性大于99%，且与仅在早前年被认为是会引起发热的孟加拉菌株一致性也大于99%。
3、采用CHIKV特异性qPCR对年患有特发性脑膜炎儿童的所有剩余CSF样本（n=）进行检测，发现另外17例CHIKV脑膜炎病例，暴露出无法识别的脑膜炎暴发。通过正交分子确认，基于病例的临床数据以及患者随访证实了该研究结果。
4、病例对照脑脊液mNGS检测可以补充常规诊断方法，以识别脑膜炎的病因，进行监测，并预测疾病爆发。改善的患者和人群水平数据可以提供基于证据的政策决策。
公司介绍
上海锐翌生物科技有限公司成立于年10月，是一家专业从事基因科技及健康服务的国家高新技术企业。锐翌生物依托高通量测序技术平台，专注于人体微生物组前沿技术和研究成果在基础科研领域的突破，以及在医学上的转化应用。助力高等院校、医院的科研工作者多角度、全面地探究和解决科学问题，助力更多优质科研成果发表。同时，在大肠癌早期筛查、临床病原宏基因组检测和健康管理等精准医疗领域开发检测技术及应用方案，致力于为医疗机构提供疾病早期检测和健康综合管理服务，目前已和全国医院达成深度合作。
公司于年获评“上海闵行十大科技创业新锐”企业称号，目前已在杭州、青岛、济南、贵阳等地成立区域中心。其中，济南医学检验所于年被授予“国家基因检测技术应用示范中心”称号，青岛医学检验所于年9月投入使用。
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