下呼吸道病原菌检测迎来“时间革命”

姜志海地图学

■我们的记者张四维

一场小肺炎差点害死吴华(化名)。从社区诊所到区中心医院，他最终因为严重的肺炎不得不转到北京大学人民医院。

“当我们转到医院时，我们先用抗体检测。结果显示嗜肺军团菌为阴性。后来，一项新的测试显示嗜肺军团菌呈阳性。结合其他临床表现，可完全诊断为军团菌肺炎。因此，我们采用了病原体导向疗法和红霉素抗菌疗法。效果非常好。病人康复了，很快就出院了。”北京大学人民医院呼吸与危重病内科主任医师高占城说。

高占城说，这种新的检测方法是一种环介导等温扩增(LAMP)技术，可以在不抽血、不吸痰的情况下，在两小时内一次检测出多种临床上常见的下呼吸道致病菌，如肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌等。

然而，以往传统的病原体检测方法，如痰涂片、培养、血清学检测等。，需要至少2-3天，并且也容易出现诸如灵敏度不足的问题。

“这与临床决策直接相关，并影响患者的治疗效果。”高占城认为，这项新技术可以为下呼吸道感染病原体的检测带来一场“时代革命”。“它不仅可以大大缩短诊断周期，尽早发现感染的病原菌，还可以大大减轻患者的痛苦，节约社会资源，避免病原菌因使用抗菌药物的压力而产生耐药性。”

然而，在传统的诊断和治疗中，患者通常首先取血进行检测，医生通过常规检测和其他经验推断是病毒感染、细菌感染还是混合感染。对于患者来说，这不仅耗时长，疾病诊断不准确，而且还可能导致抗菌药物的过度使用或滥用。

下呼吸道感染形势严峻

所谓呼吸道感染，是指由呼吸道感染病原体侵入鼻腔、咽喉、气管、支气管等引起的传染病。根据世界卫生组织2013年发布的最新统计数据，下呼吸道感染(5.9%)是全球第三大死亡原因，仅次于冠心病和中风。然而，第四种慢性阻塞性肺疾病也大多与感染有关。肺炎是世界上传染病死亡的主要原因之一，也是儿童死亡的主要原因。

“以急诊科为例，各种感染或合并感染在急诊人次中居首位，其中急性呼吸道感染居首位。在老年患者中，呼吸衰竭和由呼吸感染引起的心力衰竭是老年人死亡的主要原因。因此，及时诊断和正确治疗呼吸道感染是提高疗效和降低死亡率的关键”。解放军306医院急诊部主任胡夏说。

然而，在实际的临床工作中，包括急诊科在内的临床医生不得不面对另一个问题:首先不能获得病因诊断结果。

"这只能依靠医生的经验用药."高占城说，由于病原学检查的滞后，细菌耐药性问题越来越严重，替代治疗方法越来越有限。

为此，2014年11月出版的国际知名杂志《柳叶刀感染疾病》也发表了一系列关于“新发呼吸道感染”的文章，呼吁全社会防范新的难治性呼吸道细菌、病毒和真菌病原体的广泛传播。

新的检查方法使病因检查不必等待很长时间。

那么，在理想的情况下，临床医生应该如何治疗呼吸道感染患者呢？面对记者的提问，高占城表示，首先要对患者进行病原学检测，确定致病菌的种类，然后进行针对性治疗。“这就像一场射击比赛。只有当你知道靶心的位置并选择正确的子弹时，你才能提高命中率。”

“病原学检测不仅可以降低因治疗不当导致的治疗失败和死亡的风险，还可以减少不必要的抗菌药物使用，从而降低药物毒性、药物相互作用、耐药性风险和治疗成本。它还可以为流行病学提供数据，为经验性治疗提供依据。”高占城说道。

据统计，抗菌药物在中国的销售额占前100名药品总销售额的47%，而在欧美仅占10%左右。仅第三代头孢菌素类药物的先进应用就在全国范围内每年花费超过7亿元。

"这突出了病原体检测的必要性."北京协和医院临床实验室的孟晓表示，对于病原学检测，临床医生和患者都希望得到这样的结果:结果快速准确，阳性率高，无假阳性，能区分定值和感染。然而，传统的病原体检测有其自身的缺点，如报告周期长、操作复杂、灵敏度有限等。

"环介导等温扩增技术用于病原体检测具有灵敏度高、特异性强、速度快、易于推广等优点."高占城解释了环介导等温扩增技术的原理。针对病原体的6个靶基因设计了4个引物，并引入了环引物以加速反应。具有链置换活性的BstDNA聚合酶用于在等温条件下催化合成。最终产物是由一系列反向重复靶序列组成的茎环DNA结构片段。

发表在《柳叶刀传染病》杂志上的一项研究结果表明，LAMP方法对于检测呼吸道和血液样本中的脑膜炎球菌具有89%的灵敏度、100%的特异性、100%的阳性预测值和98%的阴性预测值。

幸运的是，北京博景电生物技术有限公司利用这一技术原理，开发并生产了下呼吸道感染致病菌核酸检测试剂盒，并于4月获得了中国食品药品监督管理局(CFDA)颁发的医疗器械产品注册证书。

新方法是对传统方法的有效补充。

既然LAMP技术如此“强大”，它能取代传统的病因检测方法吗？面对记者的提问，孟晓给出了答案:它是不可替代的；新方法和旧方法是互补的。新的诊断技术和方法必将在病原微生物的诊断和分析中发挥越来越重要的作用，但各种检测技术的互补和有效结合是病原学发展的方向

在谈到这项新技术是否能惠及基层医疗机构时，BO京典董事长兼总裁许俊权表示:“由于检测试剂盒和配套仪器都是自动化检测系统，它们轻便、易操作、价格合理，将更受基层医疗机构的欢迎。”

此外，新技术在实验室条件和操作人员资格方面并不“苛刻”。“整个便携式仪器体积小，重量不超过5公斤。即使它由电池供电，它仍然可以工作8个小时。”许俊权说道。

“如果该产品能够在原有技术的基础上提高样品通量，并与腹泻病原体检测、呼吸道病毒检测和耐药基因检测进行联合检测，将会有很大的发展空间。”孟晓期待着产品的未来发展。

《中国科学日报》(2016年5月20日第三版《大众科学》)