血浆微生物游离DNA二代测序可作为骨关节感染患者的有用诊断工具

Plasma Microbial Cell-free DNA Next-generation Sequencing Can Be a Useful Diagnostic Tool in Patients With Osteoarticular Infections

作者信息Francesco Petri, Omar K Mahmoud, Nischal Ranganath, Said El Zein, Omar Abu Saleh, Elie F Berbari, Madiha Fida
PMID38989532
发布时间2024-06-18
DOI10.1093/ofid/ofae328

实验完整度

中

回顾性队列研究,包含73例疑似OAI患者,通过KT检测与常规微生物学检查对比,分析诊断一致性和临床影响。

主要模型

疑似骨关节感染的成人患者队列 原生椎体骨髓炎患者 伴有心内膜炎或血管内感染的患者

重点核对

KT阳性与原生椎体骨髓炎诊断显著相关 KT阳性与心内膜炎或血管内感染显著相关 KT结果对6例患者的抗生素治疗产生影响

摘要

背景:近期,用于检测外周血中微生物游离DNA(mcfDNA)的鸟枪法宏基因组测序(sMGS)进展已在不同患者群体中显示出前景。本研究评估了sMGS在诊断骨关节感染(OAIs)中的应用,这是一种具有重大诊断挑战的疾病。方法:我们对2019年至2023年在梅奥诊所疑似OAIs的73例患者进行了回顾性分析,将mcfDNA sMGS(Karius测试[KT])纳入其诊断评估。我们将KT对OAI诊断和管理的临床影响分为4个不同的结果。(1)KT能够确认已确定的诊断,(2)KT支持非感染性疾病的诊断,(3)KT建立了未怀疑的诊断,(4)KT未增加相关信息。结果:在我们的队列中,73例患者进行了KT。在感染者中,KT在43例中的22例(51.2%)获得阳性结果。在这22例中,11例(50%)与传统诊断检查一致,而在5例(22.7%)中,KT建立了未怀疑的诊断。原生椎体骨髓炎诊断(P < .001)或伴有心内膜炎或血管内感染的OAIs(P = .005)与KT结果的明确、可能或可能诊断确定性显著相关。结论:在复杂的OAIs中,KT将诊断准确性提高了11.6%,在诊断原生椎体骨髓炎和伴有心内膜炎或血管内并发症的感染中尤其有益。我们的发现强调了KT在挑战性OAI病例诊断工作流程中的效用,可能改变相当一部分患者的临床管理。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估血浆微生物游离DNA二代测序(Karius测试)在骨关节感染诊断中的真实世界应用价值及其对诊断和临床管理的影响。
核心机制
KT通过检测血浆中的微生物游离DNA,识别病原体,尤其在血源性播散为主要机制的感染(如椎体骨髓炎和心内膜炎)中具有较高的诊断价值。
主要证据
在73例疑似OAI患者中,KT在43例感染者中阳性率为51.2%,其中11例与传统检查一致,5例建立了未怀疑的诊断,将诊断能力提高11.6%。
研究意义
KT可作为复杂OAI病例诊断工作流程中的有用工具,可能改变相当一部分患者的临床管理,但需更大规模研究进一步验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者队列构建与数据收集

识别并纳入疑似OAI且进行KT检测的患者,收集临床、实验室和微生物学数据。

从电子健康记录中识别2019年11月至2023年11月梅奥诊所疑似OAI且进行KT检测的73例成人患者,数据使用REDCap管理,收集人口统计学、合并症、检验结果、KT结果和临床管理信息。

2

血浆mcfDNA测序检测

通过KT检测血浆中的微生物游离DNA,以识别病原体。

采集外周血样本,血浆分离后送至Karius实验室进行二代测序,遵循Karius标本采集与制备说明。

3

KT结果临床影响评估

评估KT结果对诊断和临床管理的影响。

通过人工病历审查,将KT结果对诊断的影响分为4类,对治疗的影响分为5类,并评估诊断确定性和一致性。

4

统计分析

比较不同组间特征,确定与KT阳性和诊断确定性相关的因素。

使用IBM SPSS 28进行描述性统计和推断统计,包括t检验、Wilcoxon秩和检验、卡方检验或Fisher精确检验。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
BD真空采血管BD--
K2-EDTA真空采血管----
Karius测试Karius Inc.--
REDCap电子数据采集工具----
IBM SPSS统计软件IBM--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者队列
患者纳入标准:疑似OAI且进行KT检测;时间范围:2019年11月至2023年11月;样本量:73例
阅读提示:Methods: Study Population
KT检测
样本类型:外周血;采集管:BD或K2-EDTA Vacutainer;检测平台:Karius测试(KT);实验室:Karius实验室
阅读提示:Methods: mcfDNA-Next-generation Sequencing Test
KT结果解释
诊断确定性分类:明确、可能、可能、不太可能;临床影响分类:确认已诊断、支持非感染、建立未怀疑诊断、无相关信息
阅读提示:Methods: Clinical Application of KT Results
统计分析
统计软件:IBM SPSS 28;显著性水平:P < .05
阅读提示:Methods: Statistical Analysis