感染性疾病是危害人类身体健康的主要疾病类型之一，感染可通过细菌、病毒引起，累及器官包括整个人体。针对感染性疾病的治疗在当前还存在一定局限，主要问题表现为治疗措施针对性差、误诊甚至错误治疗等，这些情况的出现均与诊断结果缺乏精准度有关，在多种因素的共同作用下造成了难治性感染等危险情况，随着宏基因组二代测序技术（metagenomic next-generation sequencing, mNGS）的问世，这些问题都得到了一定程度的解决，那么mNGS是指什么？作用原理是什么？功能以及优势有哪些？应用情况如何？存在应用局限吗？本文将对这类问题一一解答。

mNGS是指什么？如何使用

mNGS在医疗实践中被作为一种诊断技术，并不直接参与到感染性疾病的治疗中，但是其诊断结果的精准性为感染性疾病的有效干预提供了前提条件。

mNGS的使用涉及多个步骤：首先对患者病变部位采集样本；其次，提取样本中的核酸并依据提取后的结果构建测序数据；随后对样本进行测序，并结合检验得到的DNA信息来判断病原体类型；最后将判断结果生成报告，为医生提供治疗依据。

mNGS能为患者带来哪些帮助

mNGS在生物医学研究中被作为基因组测序技术，每一种微生物都存在特定的基因组序列，通过识别这些序列就能帮助医疗人员了解微生物种类，若病毒、病菌流入患者血液系统，mNGS可以精准捕捉宿主血液样本或其他样本中的病原体基因组序列，进而了解造成患者感染的病原体类型，这为精准治疗感染性疾病提供了前提，进而帮助患者从抗感染方案中最大限度获取治疗效益。

mNGS具体作用有哪些

抓住致病“罪魁祸首”：疑似感染症状的患者对医生造成了一些考验，造成疑似感染症状的因素包括未知病原体感染（如新冠病毒）、病原体无法在体外存活进而导致无法鉴定病原体类型、多种病原体感染导致症状不典型等，这些情况在使用传统检测手段时，会给医生造成工作困难，而使用mNGS则不存在这些问题，可以通过测定帮助医生精准捕捉造成感染的“罪魁祸首”。

看看细菌会不会对药物“免疫”：病原体耐药是抗感染治疗中的难点，耐药是指细菌对于抗菌类型药物表现出适应的情况，其结果是抗菌疗法无法杀死细菌甚至增强了细菌在局部的生存能力和繁殖能力，典型的表现就是“超级细菌”，进而为患者的生命安全带来巨大的风险，该事件的发生率逐年上升，并且细菌耐药造成患者死亡的案例并不少见。而细菌是否耐药很大程度上和其基因组序列有直接联系，这为通过mNGS的应用解决该问题提供了前提，mNGS对于细菌耐药基因序列的捕捉也非常精准，进而为医生评估病菌在抗生素治疗中出现耐药风险提供数据，提高患者抗感染治疗中的安全性。

看看病原体危害有多大：所谓病原体危害是指病原体造成感染的严重程度，一般被认为和病原体的毒力挂钩，而毒力也与病原体自身基因组序列的变化直接相关，而通过mNGS可以很轻易将基因组这些细微的变化检测出来，意味着通过该诊断技术能够帮助医生预测病原体造成的损害，为合理使用抗菌药物剂量提供前提条件。

技术优势

比传统测序法更准、更快：mNGS是第二代测序技术，较之于第一代测序技术，其测序效果不仅更为准确，而且测序效率更高，mNGS是在第一代测序技术的基础上发展起来的。该技术具有更高诊断质量，可一次性对大量样本进行测序，具备帮助医生及时、准确获取病原体类型的潜力，尤其是对于一些急重症感染性疾病患者而言，该技术帮助不小。

还比传统培养检测法更能抓“共犯”：传统培养检测法是指经过细菌培养之后再开展检测，这类传统检测方法耗时长、阳性检出率不高，尤其在遭遇多种病原微生物混合感染的情况下，而mNGS可不经过培养阶段就能直接对所有病原体进行检测，具备更快速、更高灵敏度的优点；即便是多种病原体混合感染的情况，通过mNGS也可实现准确识别，进而同时帮助医生和患者了解造成感染性疾病的病原体除却影响最大的类型，还包括哪些微生物“共犯”，进而为患者提供针对性治疗，其适用性和可靠性较之于传统检测有很大优势。

应用现况

中枢神经系统感染：中枢神经系统感染是感染性疾病中风险最大的一类，中枢神经细胞遭遇病菌感染会引发思维以及肢体活动障碍，致残率高且预后差，传统检测方法识别病原体类型是通过抽取患者脑脊液进行检测，而脑脊液样本获取难度大，并且传统检测耗时长，不易改善患者情况；而mNGS对中枢神经系统感染疾病病原体的识别则更快、更准确，即便是混合感染的情况下也可帮助医生识别样本中的病毒、病菌、真菌以及寄生虫，该结果在以往大量研究中有所显示。

血流感染：血流感染是临床常见的感染性疾病，该类型感染致死率高，容易发展为全身性感染，这是因为血液的流通使得其中的病原体随着循环系统遍布患者全身，而及时识别病原体并给予针对性治疗是控制血流感染危害的前提条件；鉴于这种疾病的巨大危害，识别时间较长、阳性检出率低的诊断方法，如血培养等显然适用效果不佳，这种情况下，样本中病原体所携带的基因组序列是稳定的，因此使用mNGS可为血流感染的诊断提供巨大帮助，该诊断技术目前在血流感染中的应用正逐步推广；且无需考虑病原体是否能够于体外进行鉴定的问题，诊断效率高，为缩短抢救时间提供帮助。

呼吸系统感染：呼吸道感染为全球医疗卫生系统带来了重大挑战，关键原因之一在于绝大部分患者是在没有经过病原体类型识别的情况下开展的盲目抗感染治疗，这对准确诊治造成了负面影响，对提高治疗效果、防范相关风险也极为不利。当前，mNGS诊断技术在呼吸系统疾病诊治中发挥了极大潜力，既往研究显示，mNGS诊断技术可带来不少优势，例如肺炎患者识别病原体类型的主要途径是通过肺泡灌洗液测定，而mNGS在肺泡灌洗液测定中往往可以测定出传统病原体检测方式无法捕捉到的病原体类型；即便病原体在治疗中出现了耐药性，mNGS诊断技术也可以通过该液体检测出来，mNGS诊断技术的极大潜力还体现在依据其诊断效果调整治疗措施可帮助呼吸系统疾病患者及时改善病情，进而有效缩短住院时间、减少住院成本。

消化系统感染：消化系统有着广泛分布的菌群，这些菌群对于人体健康作用复杂，并且关乎着慢性代谢性疾病、神经退行性疾病、恶性肿瘤等重大疾病的发病风险，但是消化系统出现感染的情况并不少见，由于消化系统菌群的丰富度及其功能的复杂性，为其治疗带来了极大难度，传统培养测定法对于该疾病的诊治适用程度有限，而mNGS则可发挥重要功能，既往多项研究显示，较之于传统测定方法，mNGS可以在从消化系统提取的样本中准确诊断出大量的细菌和真菌种类，并且多是在快速诊断的情况下完成的，为及时对患者开展针对性干预提供前提。

上述几类疾病是感染性疾病的主要类别，由此可以了解到mNGS诊断技术在疑难感染性疾病中的应用前景。

应用中存在的问题：mNGS诊断技术尽管在疑难感染性疾病的诊治中表现出巨大的应用潜力，但在实际应用中依旧存在局限，例如，尽管mNGS可一次对大量检测样本进行测序，但这些样本中往往存在大量的其他类型病原体，因此对技术人员的临床经验要求较高。其次，当前对于mNGS诊断结果指标的解读缺乏共识和规范，这是导致该技术无法快速临床推广的关键因素。对于真菌感染性疾病的诊断，mNGS也容易引起诊断假阴性。上述局限是当前应用mNGS需考虑的问题。

小结

疑难感染性疾病久治不愈的关键之一是无法精确诊断，而mNGS诊断技术基于基因组测序，为疑难感染性疾病的诊治工作带来了极大帮助，具备大幅提高工作效率和诊断质量的潜力，但其应用因缺乏规范化等问题，仍有待完善。