2014年，來自于加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的Michael Wilson教授以第一作者的身份在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表一篇案例，案例報道一名14歲的聯(lián)合免疫缺陷患兒從波多黎各旅行歸來后因腦膜炎入院，在8個月內(nèi)反復(fù)發(fā)熱，6周之內(nèi)進行了38項感染病原檢測，臨床聯(lián)用5種抗生素未見好轉(zhuǎn)，一度陷入昏迷狀態(tài)。

后來，臨床借助病原宏基因組學(xué)（mNGS）技術(shù)，對患兒的腦脊液進行檢測，在48小時內(nèi)檢出一種罕見的病原體——圣地羅西鉤端螺旋體，后續(xù)臨床針對性使用青霉素治療，患兒32天痊愈出院。該病例報告是mNGS臨床檢測的首次成功運用，開啟了mNGS迅速臨床轉(zhuǎn)化的大門，在其后的4年中被引用近300次。

《紐約時報》對案例進行報道，14歲男孩和他的父親

時隔4年，Michael Wilson教授以通訊作者的身份在《ANNALS OF NEUROLOGY》雜志上以神經(jīng)科大查房（Neurology Grand Rounds）與臨床病例討論會（CPC）的形式，分享了一例腦膜炎疑難案例，再次借力mNGS，揭秘患者感染疑云。

神經(jīng)科大查房之案例報道

本案例中，患者是一位41歲印度籍女性移民，已經(jīng)在美國生活近20年。2002年患者因背部和脖子疼痛，發(fā)燒入院。臨床診斷為腦膜炎，進行多項病原菌檢測包括結(jié)核桿菌培養(yǎng)和PCR，莢膜組織胞漿菌和隱球菌抗原檢測，人類皰疹病毒1型和3型PCR檢測，均未明確病原。考慮到患者有結(jié)核暴露史和PPD皮膚實驗由陰轉(zhuǎn)陽等原因，臨床對患者采取經(jīng)驗性抗結(jié)核治療。

患者隨后在2007年，2015年，2018年三次因腦膜炎入院。10年間伴有慢性下背痛和腿痛的癥狀，間斷會有寒戰(zhàn)，發(fā)熱及疼痛加重的癥狀。盡管全力探查病原，仍未有明確病原體被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗性抗結(jié)核、抗皰疹病毒和抗炎治療，疾病仍持續(xù)并多次復(fù)發(fā)，后續(xù)患者被診斷為脊髓蛛網(wǎng)膜炎，手術(shù)活檢發(fā)現(xiàn)非壞死性肉芽腫。

案例患者腦膜炎病程時間線及治療方式

臨床圍繞蛛網(wǎng)膜炎和非壞死性肉芽腫兩個證據(jù)，在感染，免疫性疾病和腫瘤之間展開鑒別診斷。由于患者后期激素治療效果較為明顯，臨床傾向于自身免疫性疾病的診斷，她最后轉(zhuǎn)診到美國NIH神經(jīng)免疫組，接受了MTX與依那西普等多種免疫治療。為了與感染性疾病鑒別，臨床最終對其進行了腦脊液mNGS檢測，檢出2725條豬帶絳蟲特異性序列數(shù)。后續(xù)豬帶絳蟲血清學(xué)實驗陽性，最終確診為腦囊蟲病——腦膜炎/蛛網(wǎng)膜炎型。

Wilson教授援引了來自北京協(xié)和醫(yī)院關(guān)鴻志教授團隊于2018年6月發(fā)表在《Frontiers in Neurology》雜志的文獻報道。該報道的4例患者以腦膜受累為主，臨床表現(xiàn)為頭痛，腦膜刺激征或者腦積水等，伴有腦脊液白細胞升高與糖減低，臨床高度懷疑中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染但未明確病原。

臨床使用mNGS“意外”檢出豬帶絳蟲片段，最終通過血清學(xué)檢測和殺蟲治療效果觀察得以確診。其中一例慢性腦膜炎患者病程長達8年，確診前曾在多地輾轉(zhuǎn)求醫(yī)，曾疑診為“結(jié)核性腦膜炎”，“真菌性腦膜炎”等接受試驗性治療但沒有效果，直到2017獲得了檢測與確診。

中國學(xué)者應(yīng)用mNGS診斷腦囊蟲的報道

文章通訊作者關(guān)鴻志教授等指出：在中國，腦脊液mNGS的應(yīng)用有助于感染性腦炎診斷水平的均質(zhì)化——即使面對疑難，罕見，新發(fā)腦炎病例和各地水平不等的實驗診斷條件，如果 “全病原體”檢測方法的渠道實現(xiàn)充分的可及性，對病原體的診斷水平就有希望趨于同一。

文章作者之一，微遠基因李永軍認為mNGS在結(jié)核桿菌，真菌和RNA病毒方面的檢測能力需要繼續(xù)提升。

總結(jié)

從《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》到《ANNALS OF NEUROLOGY》，從世界首例到NIH神經(jīng)科大查房與CPC；4年后Michael Wilson的歸來見證了“未來以來”——mNGS已經(jīng)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)感染性疾病重要的診斷技術(shù)。

中國mNGS的臨床應(yīng)用也與世界發(fā)展完全同步并且走在前端，在研發(fā)與臨床數(shù)據(jù)積累方面具備了一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。既往研究成果主要集中在案例報道和小樣本的方法學(xué)評估，2019年關(guān)于方法學(xué)評估的研究將會持續(xù)進行，將會進一步細分到不同的感染領(lǐng)域。未來方向以大樣本和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對mNGS的現(xiàn)有流程進行不斷的優(yōu)化和標準化，進一步提高mNGS的檢測性能。

1. Wilson, M. R., et al. (2014). Actionable diagnosis of neuroleptospirosis by next-generation sequencing. New England Journal of Medicine, 370(25), 2408-2417.
   

2. Beck, E. S., et al. (2018). Clinicopathology conference: 41-year-old woman with chronic relapsing meningitis. Annals of neurology.

3. Fan, S., et al. (2018). Next-Generation Sequencing of Cerebrospinal Fluid for the Diagnosis of Neurocysticercosis. Frontiers in neurology, 9.