呼吸道病毒组学是人类微生物组学的组成部分,揭示呼吸道病毒组学的特征有助于了解疾病的变化,从而影响急性下呼吸道感染患者的治疗和疾病转归。
研究的意义
呼吸道病毒组学是人类微生物组学的组成部分,揭示呼吸道病毒组学的特征有助于了解疾病的变化,从而影响急性下呼吸道感染患者的治疗和疾病转归。
一直以来都认为肺是无菌器官[1],最近10年由于非培养方法的应用,有研究发现健康人群和非吸烟者的肺部中存在少量细菌群落,且组成存在多样性。但是与细菌微生物组相比,由于缺乏通用的分子标记、处理样品难度高、宿主遗传物质的干扰、用于分析的生物信息学仪器以及可靠数据库的缺乏,人类病毒组学的研究往往被忽视[2,3]。这直接导致很少有研究报道呼吸道病毒组学的特征,特别是下呼吸道的病毒组特征[4,5]。即便有相关的研究,这些研究为了方便取样,其样品均取自上呼吸道,例如鼻咽拭子和鼻黏膜渗出液,这限制了研究结果的准确性。因此,这一推介研究旨在揭示有/无急性下呼吸道感染并接受有创机械通气的患者,其下呼吸道中病毒的存在及组成特征。
方 法
采用前瞻性观察研究,对来自葡萄牙里斯本区2个ICU的有创机械通气患者的盲插灌洗(mini-BAL)样本进行分析,将患者分为2组:WORI组,包括因呼吸道感染以外原因入院且未接受抗生素治疗的患者(入院时无呼吸道症状,即咳嗽和咳痰;所有患者均行胸部X线检查以排除下呼吸道感染。但入院前是否有呼吸道症状及流感疫苗接种史尚不清楚)。WRI组,包括患有急性呼吸道感染并接受抗生素治疗的病人。入组的所有患者均行气管插管以治疗其急性呼吸衰竭。
应用实时PCR和RT-PCR[6]检测样品中RNA和DNA呼吸道病毒,包括腺病毒,人博卡病毒(HBoV),流感病毒A / B,呼吸道合胞病毒(RSV),1/3和2/4型人类副流感病毒(HPIV),人类肠道病毒(HEV),人类鼻病毒(HRV),人类偏肺病毒(HMPV),人类冠状病毒(HCoV)第1组(229E,NL63)和 2(OC43,HKU1)。
结 果
1. 共纳入44例患者,WORI组20例,WRI组24例。表1总结了患者的基线特征以及入院诊断。所有患者的中位年龄为68.3岁(20~87岁),男性占56.3%。APACHE II和SAPS II中位得分为23.5(3~49)和53.4(12~103)。中位ICU住院时间为9.7d(1~25d)。ICU中共有17例患者死亡。
表1 研究入组患者的基线特征
2. 表2列出了检测到的病毒。
表2 两组患者下呼吸道病毒组的特征
WORI组中有6例阳性,WRI组有12例阳性。在WORI组中,鉴定出的病毒包括:流感病毒AH3,HPIV 1/3,RSV,HMPV和HRV;在2个样本中,同时检测到2种病毒,这2名患者均在ICU中死亡;流感病毒AH3,HPIV 1/3和HRV存在于2个样本中。
在WRI组中检测到的病毒包括:流感病毒AH3,RSV,HMPV,HRV,HEV和HBoV;在3例样本中分别确定了流感病毒AH3,RSV,HMPV和HRV;在2例样本中鉴定出HBoV;仅在1例样本中鉴定出HEV;有3例样本同时检测到2种病毒,有6例样本中合并有细菌感染,包括金黄色葡萄球菌、卡他莫拉菌和肺炎链球菌,这9例患者无一例死于ICU。
3. 在WORI组中,与病毒检测阴性(WORI-)患者相比,病毒检测阳性(WORI +)患者的更年长,严重程度评分更高,ICU住院时间和有创机械通气天数均较短,死亡率更高(表3)。
表3 不同病毒检测结果的患者临床特征
在WRI组中,病毒检测阳性(WRI +)和病毒检测阴性(WRI-)患者在年龄、ICU住院时间和有创机械通气天数方面均相仿,但WRI-组的严重程度评分更高,死亡率更低。
与WRI+组患者相比,WORI+患者更年长,严重程度评分更高,ICU死亡率更高,但ICU住院时间和有创机械通气天数均更短。
结 论
对于接受机械通气的患者,无论下呼吸道感染存在与否,其下呼吸道均有常见的呼吸道病毒存在。
个人观点
该研究以接受机械通气的患者为研究对象,应有严谨的采样方法,发现患者无论是否有下呼吸道感染,其下呼吸道均有常见的呼吸道病毒存在,且这些病毒与患者的疾病严重程度、治疗以及预后转归存在一定的相关性。但研究者只是应用PCR技术检测了常见的几种呼吸道病毒,如若在后续研究中应用二代测序检测下呼吸道病毒组的变化,或能够提供更多的信息。此外,研究样本量小而且涉及的中心数量有限,这限制了进一步分析下呼吸道病毒与患者疾病进展、治疗以及预后转归的相关性。总之,该研究为发现下呼吸道病毒组的特征提供了新的思路,具有重要的临床意义。
参考文献
1. Faner R, Sibila O, Agustí A,et al. The microbiome in respiratory medicine: current Challenges and future perspectives. Eur Respir J 2017;49(4)
2. Clarridge JE III. Impact of 16S rRNA gene sequence analysis for identification of bacteria on clinical microbiology and infectious diseases. Clin Microbiol Rev 2004;17(04):840–862
3. Zou S, Caler L, Colombini-Hatch S, et al. Research on thehuman virome: where are we and what is next Microbiome 2016;4:32
4. Willner D, Furlan M, Haynes M,et al. Metagenomic analysis of respiratory tractDNA viral communities in cystic fibrosis and non-cystic fibrosis individuals.PLoS One 2009;4:e7370
5. Willner D, Haynes MR, Furlan M,et al. Case studies of the spatialheterogeneity of DNA viruses in the cystic fibrosis lung. Am J Respir Cell Mol Biol 2012;46:127–131
6. Chasqueira MJ, Paixão P, Rodrigues ML,et al. Respiratory infections in elderly people: viral role in are sidente population of elderly care centres in Lisbon, winter 2013-2014. IntJ Infect Dis 2018;69:1–7
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