mNGS 首次揭示細菌和真菌感染可促進中耳膽脂瘤骨質侵蝕

近日,浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院聯(lián)合杰毅生物共同開展了關于中耳膽脂瘤的發(fā)病機制研究。并首次應用 mNGS 探究了病原微生物與中耳膽脂瘤之間的聯(lián)系,研究成果于 2021 年 11 月 5 日發(fā)表在《Frontiers in Microbiology》(IF 5.64)雜志上。浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院耳鼻咽喉科蔣驊主任為本文第一作者,浙大醫(yī)學院轉化學院陳祥軍教授為本文通訊作者,杰毅生物王珺博士、韓序博士和丁文超博士共同參與此研究。

1. 研究背景

中耳膽脂瘤通常是中耳炎和咽鼓管功能障礙的結果,患者一般表現(xiàn)為慢性耳漏和進行性地傳導性聽力喪失。據(jù)報道,病原微生物感染與中耳膽脂瘤的發(fā)生密切相關,最常見的有銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌。然而,傳統(tǒng)的病原學檢測技術在中耳膽脂瘤中的病原微生物檢出率通常很低,導致臨床難以及時有效地獲得有用信息。病原宏基因組測序 (mNGS) 作為一種新型的病原學分子診斷技術,可提供更高的靈敏度和通量,并可同時檢測細菌、真菌、病毒、寄生蟲等多種病原微生物,為臨床病原學診斷提供更多依據(jù)。但目前尚未有關于 mNGS 在中耳膽脂瘤中的研究應用,故本研究利用 mNGS 來探究病原微生物感染與中耳膽脂瘤發(fā)病機制的關系。

2. 材料與方法

本研究選取了來自浙江大學附屬第二醫(yī)院耳鼻咽喉科的 16 例中耳膽脂瘤患者的組織標本(手術過程中采集),并同時對其進行傳統(tǒng)病原學檢測和 Q-mNGS 檢測。所有患者均行術前顳骨 CT 掃描,記錄骨侵蝕 CT 評分 (表 1)。

表 1? 顳骨 CT 掃描評分

3. 研究結果

納入研究的 16 例中耳膽脂瘤患者均表現(xiàn)為耳漏和聽力喪失,其中 7 例患者表現(xiàn)為嚴重的顳骨侵蝕,具體臨床特征見表 2。

表 2 中耳膽脂瘤患者臨床特征

傳統(tǒng)病原學檢測結果顯示,11 例為陰性,5 例為陽性,其中 1 例屬于真菌感染,4 例屬于細菌感染,且 75%(3/4)為葡萄球菌屬感染。Q-mNGS 檢測結果顯示,病原微生物檢測陽性率為 100%(16/16)。其中,最常見的病原微生物屬為曲霉屬 (11/16,68.75%),序列數(shù)(1~2882)與相對豐度(0.01% ~ 90.34%)均存在較大差異;其次為葡萄球菌屬 (7/16,43.75%)(表 3)。此外,研究還發(fā)現(xiàn),曲霉屬的相對豐度在患者組之間存在顯著差異,CT 評分高的患者曲霉屬相對豐度明顯高于 CT 評分低的患者 (p = 0.023)(表 4 和圖 1)。

表 3? 16 例患者的傳統(tǒng)病原學檢測結果和 Q-mNGS 檢測結果

表 4 不同顳骨 CT 評分患者的曲霉屬相對豐度

圖 1 不同顳骨 CT 評分患者的曲霉屬相對豐度

4. 研究結論

本研究結果顯示,Q-mNGS 在中耳膽脂瘤患者的病原體檢出率高達 100%,顯著高于傳統(tǒng)病原學檢出率,表明 mNGS 有助于提高中耳膽脂瘤病原體檢出。此外,研究還發(fā)現(xiàn),Q-mNGS 檢出與膽脂瘤特異性相關的最常見微生物為曲霉屬(12/16,75%),且其存在明顯與骨侵蝕程度有關,而傳統(tǒng)病原學檢測發(fā)現(xiàn)則以葡萄球菌屬為主,這也為微生物對中耳膽脂瘤的發(fā)病機制研究提供了新的思路。