宏基因组测序在骨关节感染诊断中的应用前景

　　骨关节感染(OAIs)在临床上仍然是一种危害严重的疾病。准确和早期发现引起骨关节感染的病原体，对于实施临床治疗很重要。传统的技术检测速度慢、阳性率低。因此，特别需要发展出更好的方法或技术来确定引起骨关节感染的病原体。近年来，越来越多的研究报道了宏基因组测序(mNGS)检测骨关节感染病原体速度快、特异性和灵敏度高，宏基因组可作为有效的诊断工具。本文总结了主要传统技术在骨关节感染病原体诊断中的应用，并讨论了宏基因组测序在骨关节感染病原体诊断中的应用前景。
　　骨关节感染(OAIs)，又称骨和关节感染(BJIs)，包括假体周围关节感染(PJIs)、骨髓炎等，在世界范围内都很常见。假体周围关节感染(PJIs)是关节置换术后的灾难性并发症，目前其全球发病率约为2%。患者年龄以及相关微生物的类型和菌株，均会影响骨关节感染的严重程度和治疗疗效。因此，鉴定病原微生物是诊断和调整抗生素治疗的必要条件，但传统细菌培养的高阴性率给临床治疗方案的选择带来了很大的困扰及挑战。目前仍然没有好的方法或技术来确定引起骨和关节感染的病原体，以便早期正确治疗。近年来，兴起的宏基因组测序(mNGS)/临床宏基因组(CMg)，包括第二代和第三代测序，已被用于检测包括关节液在内的多个样本中的病原体。本文总结了传统技术在OAIs/BJIs诊断中的应用和现有技术的优势及局限性，并讨论了mNGS在OAIs诊断中的潜力，展望mNGS在未来的应用前景。
　　骨关节感染病原体鉴定的现状
　　骨关节感染(OAIs)，可能对骨骼发育和功能造成严重后果，需要早期诊断和及时的规范治疗。因此，及早鉴定OAIs病原体对于治疗及减少其相关并发症极为重要。OAIs的传统诊断技术包括培养、病原特异性抗体或抗原的检测和微生物核酸(DNA或RNA)的分子鉴定，最常用的方法是聚合酶链反应。然而，传统的微生物培养方法虽然是大多数医院的主要诊断方法，但是时间长、灵敏度低，而且受到许多因素的影响，如以前使用抗生素、病原体的选择性和生物膜粘附种植体表面的能力。近年来，分子诊断学已广泛应用于OAI的诊断，然而，不能识别真菌和多微生物感染，并且敏感性不高。虽然有多种检测病原体的综合方法，但高达60%的病例无法检测出致病菌，这迫使医生使用广谱抗生素，增加了耐药细菌的发病率。在2017年之前，宏基因组学还未应用于BJIs样本。在2017年，有研究报道mNGS方法的使用显著提高了骨关节感染患者的病原体检测(敏感性88%，特异性89%)。在2018年的国际共识会议上，第二代测序技术被明确推荐为诊断假体周围关节感染的重要补充检查。