4月30日，上海复旦大学附属中山医院胡必杰教授团队携手金域医学研究团队在权威期刊《Journal of Thoracic Disease》发表关于MetaCAP™（基于捕获原理的靶向高通量测序技术）在血流感染（BSI）病原学诊断方面的最新研究成果。
该研究表明：MetaCAP™在BSI病原学诊断方面，相较于mNGS和血培养，其敏感性更高且检测时间更快，能更精准、快速鉴定BSI病原体，对指导抗感染治疗具有重要意义，且具有极高的卫生经济学意义，应用前景广阔。
值得注意的是，在本次研究中，MetaCAP™ 1M数据量检出率达91%，相比mNGS 100M数据量69%的检出率，检测性能优异。文章一经发表，便引起了行业的广泛关注。
临床急需更敏感、快速、实惠的
病原学诊断方法
BSI是一种危及生命的疾病，由病原入侵血液导致感染，相关死亡率较高。延迟诊断和无效治疗可能导致脓毒性休克、多器官功能衰竭、弥散性血管内凝血（DIC）甚至死亡。因此，快速而准确的病原学诊断对于BSI的最佳治疗和预后至关重要。
近年来，非培养法如聚合酶链反应（PCR）和宏基因组下一代测序（mNGS）已应用于BSI病原学诊断中，但PCR需要特异性引物，病原鉴定数量有限；而mNGS在血液标本中的检测性能不尽如人意，如用血浆检测，会出现漏检胞内菌的情况；而全血检测，则受人源背景影响比较大。此外，mNGS检测费用昂贵，也限制了其在临床中的广泛应用。因此，临床迫切需要一种更敏感、快速且成本效益高的方法来诊断BSI。
MetaCAP™的诞生
为临床提供新的研究方向
MetaCAP™，即病原体宏基因捕获测序技术，是金域医学将探针捕获技术与NGS技术融合，自主研发出以“去宿主+百万探针捕获”为技术特色的新产品。其具备广谱、超敏、重点关注RNA病毒基因组全覆盖、兼容病毒同源突变、覆盖重点关注病原的耐药位点等特点，既兼顾了mNGS的“宏”和tNGS高灵敏度优势，又解决了无菌体液和组织病原核酸测序痛点，还具备高性价比。
基于该技术，胡必杰教授团队携手金域医学的科研团队，在血流感染方向开展了相关研究，比较MetaCAP™与血培养和mNGS在检测潜在致病微生物方面的性能差异。
实验方法
在2023年11月24日至12月30日期间，上海复旦大学附属中山医院前瞻性纳入了80名疑似BSI患者。对所有入组患者的血液标本进行培养、mNGS和MetaCAP™检测分析。此外，部分患者还进行了血液MetaCAP™结果与其他标本培养或mNGS检测结果的一致性对比。
研究结果
1、与血培养及mNGS相比，MetaCAP™检测敏感性为91.3%，特异性100%
值得注意的是，在本研究中，MetaCAP™使用的是1M数据量（91.3%检出率），mNGS使用的是100M数据量（69.6%检出率）。
与血培养及mNGS相比，MetaCAP™检测敏感性为91.3%，特异性为100%
2、与血培养相比，MetaCAP™检出微生物种类更多，对于混合感染更具优势
在16例血培养阳性患者中，MetaCAP™同样全部检出，两者一致检出的有13例（81.3%），另外3例（18.8%）MetaCAP™检测到潜在病原体：肠球菌属、金黄色葡萄球菌和念珠菌。两种方法检测到的最常见微生物是肠道杆菌科、肺炎克雷伯菌和大肠杆菌。血液培养阴性53例，MetaCAP™阳性47例（88.7%），检测到56种微生物，有8名检测出多种微生物感染。
3、与mNGS相比，MetaCAP™检测更具敏感性及性价比
在48例血液mNGS阳性患者中，MetaCAP™结果也全部为阳性，其中42例（87.5%）与mNGS结果一致，另外5例（10.4%）MetaCAP™检测到其他潜在病原体：念珠菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、肠球菌；1例（2.1%）mNGS检测到惰性乳杆菌，但MetaCAP™未检测到。两种方法检测到的最常见的微生物是肺炎克雷伯菌，其次是肠球菌。21例mNGS阴性患者中，MetaCAP™阳性15例（71.4%），检测到17种新微生物，其中2例患者检测出多微生物感染。
与mNGS相比，MetaCAP™检测更具敏感性及性价比
值得特别关注的是，在真菌和胞内细菌如肺炎支原体、军团菌、恙虫病原体、沙门氏菌、布鲁氏菌、库克杆菌以及结核分枝杆菌等方面，MetaCAP™检出能力优于mNGS（见下图）。原因是mNGS与MetaCAP™的检测原理和流程不一样，在本研究中，MetaCAP™在探针捕获的基础上，明显减少了人源背景的影响，大大减少胞内菌的漏检情况，采用DNA+RNA共检测，成本降低，更具性价比。
MetaCAP™检出能力优于mNGS
4、MetaCAP™与其他标本培养或mNGS检测结果对比，一致性高
69例BSI患者，23例患者进行其他标本类型的培养或mNGS，21例（91.3%）的MetaCAP™结果与其他标本的培养或mNGS检测到的微生物一致。
5、MetaCAP™结果对临床抗生素使用有明显指导意义
在69名BSI患者中，有22例根据MetaCAP™结果调整抗感染治疗后观察到临床改善情况。在这22名患者中，6名（27.3%）血培养呈阳性，17名（77.3%）mNGS呈阳性，而MetaCAP™则均呈阳性。至于其余47例BSI患者，其MetaCAP™结果与临床医生初步评估一致并继续执行最初的抗感染治疗方案。
除上述结果外，研究还对不同检测方法的TAT做了分析：血培养为50.1+9.9小时、mNGS为30.5小时、MetaCAP™只需要16小时。由此可见，MetaCAP™的TAT明显优于血培养和mNGS。
MetaCAP™在BSI病原学诊断
应用前景广阔
研究团队进一步总结道：“相较于血培养和mNGS，MetaCAP™对于BSI血液标本中具有高敏感性。特别是在真菌和胞内细菌如肺炎支原体、军团菌、恙虫病原体、沙门氏菌、布鲁氏菌、库克杆菌以及结核分枝杆菌等，MetaCAP™检出能力优于mNGS。
在特异性方面，mNGS和MetaCAP™之间无显著差异。另外，相较于血培养和mNGS，MetaCAP™展现出更快的报告时间（TAT），并有22例BSI患者中根据MetaCAP™结果调整抗感染治疗后观察到临床改善情况。
在他们看来，MetaCAP™在BSI病因诊断方面，应用前景广阔。相较于mNGS和血培养，MetaCAP™敏感性更高且检测时间更快，能更精准、快速鉴定引起BSI的病原体，并指导抗感染治疗具有重要意义，具有极高的卫生经济学意义。
参考文献
[1]Cai S, Yuan J, Li Y, Guo F, Lin Z, Li H, Miao Q, Fang T, Wu Y, Gao X, Li P, Liu J, Hu C, Hu B. Etiological diagnostic performance of probe capture-based targeted next-generation sequencing in bloodstream infection. J Thorac Dis 2024;16(4):2539-2549. doi: 10.21037/jtd-24-400
