当前位置:首页 > 新闻资讯 > 企业新闻

NEWS

新闻资讯

科研合作

聚焦病原微生物检测,飞朔生物宏基因组检测项目显前瞻

新闻来源: 发布时间:[2022-06-15]

►►►关于微生物相关的概念


A.微生物,包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类,广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。在我国教科书中,将微生物划分为以下大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体等。有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝、香菇等。还有微生物是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”。



B.原核生物是指一类细胞核无核膜包裹,只存在于称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。它包括细菌、放线菌、 立克次氏体 、衣原体、支原体、蓝细菌和古细菌等。它们都是单细胞原核生物,结构简单 。这也是病原微生物中的重要一支。



C.病原微生物是指可以侵犯人体,引起感染甚至传染病的微生物,或称病原体。病原体中,以细菌和病毒的危害性最大。病原微生物指朊毒体、寄生虫(原虫、蠕虫、医学昆虫)、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。


病原体侵入人体后,人体就是病原体生存的场所,医学上称为病原体的宿主。


而传统的病原微生物检测方法一般包括以下几种:


01.培养法及涂片镜检


分离培养主要用于存在多种细菌时需要将其中一种细菌分离的情况,多用于痰液、粪便、血液、体液等,由于细菌生长和繁殖的时间比较长,所以该检验方法需要一定的时间,且不可批量处理。


病原微生物体形体积微小,大多无色半透明状,将其染色后可借助显微镜观察其大小、形态、排列等。直接涂片染色镜检简便快速,对那些具有特殊形态的病原微生物感染仍然适用,例如淋球菌感染、结核分枝杆菌、螺旋体感染等的早期初步诊断。直接进行镜检的方式检查速度较快,能够对于形态特殊的病原体进行直观的检查,不需要特殊的仪器和设备,在基层实验室里仍然是十分重要的病原微生物检测手段。


02.血清生化及免疫发光


生化方法检测病原微生物实际上是测定微生物特异性酶。由于各种微生物所具有的酶系统不完全相同,对许多物质的分解能力亦不一致。因此可利用不同底物产生的不同反应产物来间接检测该微生物内酶的有无,从而达到检测特定微生物的目的。如沙门氏菌能产生辛酯酶。


免疫学技术是利用特异性抗原抗体反应,观察和研究组织细胞、特定抗原和抗体的定性和定量技术。为了显示和观察这种抗原抗体反应,需要预先将某种标记物结合到抗体上,借标记物的荧光或酶的有色反应、放射性或高电子密度,在光镜或电镜下进行定性、定位或定量研究,例如降钙素原PCT的检测。


03.分子生物学方法


分子生物学及分子遗传学的发展,使人们对微生物的认识逐渐从外部结构特征转向内部基因结构特征,微生物的检测也相应的从生化、免疫方法转向基因水平的检测。特别是病原微生物宏基因组(mNGS)检测,近几年有着相当大的进展。


▲如图:基于高通量测序的病原检测受到广泛认可



▲如图:所示为张文宏教授作为通信作者发表的共识与指南



►►►病原微生物宏基因组的国际前沿研究


▲根据2019年国际前瞻《临床宏基因组学》研究报道


临床宏基因组下一代测序(mNGS)是对患者样本中微生物和宿主遗传物质(DNA和RNA)的全面分析,正在迅速从研究转向临床实验室。这种新兴方法正在改变医生诊断和治疗传染病的方式,其应用范围广泛,包括抗菌素耐药性、微生物组、人类宿主基因表达(转录组学)和肿瘤学。


临床微生物学领域既包括诊断微生物学,从临床样本中鉴定病原体以指导感染患者的管理和治疗策略,也包括公共卫生微生物学,即监测和监测社区中的传染病爆发。微生物学实验室的传统诊断技术包括培养物中微生物的生长和分离,病原体特异性抗体(血清学)或抗原的检测以及微生物核酸(DNA或RNA)的分子鉴定,通常通过PCR。虽然大多数分子检测仅使用特定引物或探针针对有限数量的病原体,但宏基因组学方法表征样品中存在的所有DNA或RNA,从而能够分析整个微生物组以及患者样品中的人类宿主基因组或转录组。


2005年下一代测序(NGS)技术的出现,启动了宏基因组学领域。这是第一次单次运行可以产生数百万到数十亿次的基因读取,从而可以分析临床或环境样本的整个遗传成分。在随后的十年中,可用测序仪器的激增和测序成本的指数级下降推动了NGS技术的快速采用。


临床mNGS通常侧重于微生物基因鉴别。然而,基因表达分析在研究人类宿主对感染的反应方面具有互补作用。用于检测临床样品中RNA病毒等病原体的RNA文库的mNGS偶然产生用于转录组(RNA-seq)分析的宿主基因表达数据。虽然RNA-seq分析通常对全血或外周血单核细胞(PBMC)样品进行,但任何体液或组织类型都可能适合这些分析。通过使用RNA-seq的表达谱分析对基因进行分类已被用于表征几种感染,包括葡萄球菌菌血症、念珠菌病、结核病等。


早在2019年的这篇国外研究中已经预测:在未来5年内,评估mNGS临床效用和成本效益的前瞻性临床试验数据将变得实用。mNGS的总体成本和周转时间将继续下降。


►►►基于前瞻性研究的飞朔宏基因组检测项目


基于广泛的国内外前沿研究及共识指南以及显著的社会效益,飞朔生物公司特别推出了检测3万余种病原微生物的宏基因组检测服务,检测内容如下:


飞朔宏基因组检测项目

可检测范围

(31033种病原 + 耐药基因+毒力基因)

1

细菌:14330种细菌,含104种分枝杆菌(结核/非结核分枝杆菌)、 97种支原体/衣原体/螺旋体, 可鉴别多种耐药菌株。

2

真菌和原生生物:814种真菌、169种寄生虫。

3

病毒:15720种病毒(DNA病毒12894 种, RNA病毒2826种),可分型到片段。

4

耐药基因和毒力基因:4417种抗性基因,主要针对31种抗生素,484种毒力基因。

5

未知微生物:针对未知病原微生物专门流程和70GB的数据库进行溯源。


检测意义

1.无需传统菌株培养,快速鉴定病原菌,全面覆盖3万多种病原生物基因信息,报出病原及耐药基因;

2.依据前沿的文献资料,对报出病原微生物详细注解;

3.提供用药建议,临床上可结合患者症状进行综合分析。


适应症

危重患者血流感染、急危重症感染、呼吸道感染、中枢神经系统感染性、人工关节感染诊断等。


服务内容

服务名称 报告日期

病原微生物高通量基因检测 收到样本后24小时内


样本类型

血液、痰液、支气管肺泡灌洗液、咽拭子、胸腔积液、腹腔积液、脑脊液、实体组织标本、伤口脓肿标本。


取样原则

优先取病灶处样本。


优势特点

1.特有的DNA长片段测序,特异性更好,更精准。

2.DNA和RNA共建库,防止遗漏RNA病毒,一次检测,全病原覆盖。

3.检测病原微生物确定病因+检测耐药基因指导用药+检测毒力基因分辨病原。

4.实时更新的解读数据库,最前沿的文献参考,不同疾病用药指南。