在兒童白血病的治療戰(zhàn)場(chǎng)上，化療和造血干細(xì)胞移植是強(qiáng)有力的武器，但它們會(huì)嚴(yán)重削弱患者的免疫系統(tǒng)，使其成為感染侵襲的“不設(shè)防之地”。其中，血流感染尤為兇險(xiǎn)，是導(dǎo)致這類患者治療中斷、產(chǎn)生長(zhǎng)期后遺癥甚至死亡的主要原因之一。盡管風(fēng)險(xiǎn)分層的抗生素預(yù)防能將感染風(fēng)險(xiǎn)降低約一半，但長(zhǎng)期使用可能加劇細(xì)菌耐藥和“突破性感染”，這條路似乎越走越窄。那么，能否像氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)暴雨一樣，在血流感染的“暴風(fēng)雨”來臨之前，就提前發(fā)出精準(zhǔn)預(yù)警，從而讓醫(yī)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行“精準(zhǔn)搶險(xiǎn)”——即針對(duì)特定病原體進(jìn)行搶先治療，而不是“廣撒網(wǎng)”式的預(yù)防？這正是本研究試圖回答的核心問題。為此，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了一項(xiàng)新興技術(shù)：血漿微生物無細(xì)胞DNA宏基因組測(cè)序。

這項(xiàng)研究是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那罢靶躁?duì)列研究，旨在系統(tǒng)性評(píng)估血漿微生物無細(xì)胞DNA宏基因組測(cè)序（mcfDNA-Seq）在預(yù)測(cè)高危白血病患兒血流感染中的價(jià)值。論文最終發(fā)表于《The Lancet Microbe》雜志。

為了回答上述問題，研究人員主要運(yùn)用了以下關(guān)鍵技術(shù)方法：首先，在美國(guó)圣裘德兒童研究醫(yī)院前瞻性招募了158名25歲以下、正在接受白血病治療且感染風(fēng)險(xiǎn)高的患者，構(gòu)建了研究隊(duì)列，并前瞻性收集其剩余的臨床血漿樣本。其次，采用微生物無細(xì)胞DNA宏基因組測(cè)序（mcfDNA-Seq）技術(shù)，對(duì)在血流感染發(fā)生前7天至發(fā)生后1天期間收集的血樣，以及從同一群體中、在無發(fā)熱或感染時(shí)采集的對(duì)照血樣進(jìn)行分析，以鑒定其中的病原體DNA。整個(gè)測(cè)試過程在臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案和美國(guó)病理學(xué)家學(xué)院認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，并對(duì)樣本狀態(tài)設(shè)盲。

在2017年8月9日至2022年2月28日期間，共有158名白血病患者入組。其中，60名患者發(fā)生了94次可評(píng)估的血流感染事件。同時(shí)，研究還納入了162次可評(píng)估的對(duì)照事件。

研究評(píng)估了mcfDNA-Seq在不同時(shí)間點(diǎn)的檢測(cè)能力。在感染癥狀出現(xiàn)前3天的預(yù)測(cè)期內(nèi)，mcfDNA-Seq對(duì)所有血流感染事件的預(yù)測(cè)靈敏度為51.9%（95% CI 40.5–63.1），恰好超過了預(yù)設(shè)的50%這一“有利靈敏度”目標(biāo)。當(dāng)僅分析細(xì)菌性感染時(shí)，預(yù)測(cè)靈敏度為53.8%（42.2–65.2）。而在血流感染診斷當(dāng)天或后一天（診斷期），其診斷靈敏度顯著提高，對(duì)所有感染事件為81.3%（71.0–89.1），對(duì)細(xì)菌感染為83.1%（72.9–90.7）。靈敏度在感染前第7天最低，并隨著感染日的臨近逐日升高。

通過多因素分析，研究發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)靈敏度在急性淋巴細(xì)胞白血病患者中顯著高于急性髓系白血病患者。此外，預(yù)測(cè)靈敏度在感染發(fā)生前3天內(nèi)最高。值得注意的是，由于在多種微生物感染中，需檢測(cè)到所有培養(yǎng)出的病原體才算成功，因此其預(yù)測(cè)靈敏度遠(yuǎn)低于單一微生物感染。

特異性分析是評(píng)估篩查工具避免“誤報(bào)”能力的關(guān)鍵。在沒有任何感染跡象的對(duì)照樣本中，mcfDNA-Seq檢測(cè)到任何細(xì)菌或酵母菌的預(yù)測(cè)特異性為82.7%（76.0–88.2）。當(dāng)將分析范圍限制在常見的血流感染病原體時(shí)，特異性提高至88.9%（83.0–93.3）。研究還發(fā)現(xiàn)，在對(duì)照樣本中檢測(cè)到的病原體，其DNA濃度通常遠(yuǎn)低于血流感染樣本中目標(biāo)病原體的濃度。

研究進(jìn)一步探索了哪些情況容易導(dǎo)致“假陽(yáng)性”。結(jié)果顯示，單純胃腸道功能紊亂，或胃腸道功能紊亂聯(lián)合近期使用過高劑量阿糖胞苷，與臨床假陽(yáng)性結(jié)果顯著相關(guān)。這表明，腸道黏膜屏障的損傷可能導(dǎo)致微生物或其DNA進(jìn)入血液循環(huán)，但并未引起真正的臨床感染。

在血流感染診斷時(shí)，mcfDNA-Seq除了能檢測(cè)出血培養(yǎng)確認(rèn)的病原體，還在36%的樣本中額外檢出了血培養(yǎng)未發(fā)現(xiàn)的生物體。然而，這些額外生物體大多未得到針對(duì)性抗菌治療，且其DNA濃度在感染發(fā)生前的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)顯示，它們不像真正的致病菌那樣在感染前呈現(xiàn)濃度上升的軌跡，提示其臨床意義可能有限。

本研究證實(shí)，血漿微生物無細(xì)胞DNA宏基因組測(cè)序（mcfDNA-Seq）能夠在部分免疫功能嚴(yán)重低下患者的血流感染臨床癥狀顯現(xiàn)之前，檢測(cè)到致病病原體，其預(yù)測(cè)靈敏度達(dá)到了預(yù)設(shè)的有臨床指導(dǎo)價(jià)值的閾值。這為開發(fā)一種基于mcfDNA-Seq篩查指導(dǎo)搶先治療的新范式提供了關(guān)鍵證據(jù)。這種新范式有望預(yù)防高達(dá)50%的血流感染事件，從而減少膿毒癥、死亡及其他嚴(yán)重后遺癥的風(fēng)險(xiǎn)，并可能降低總體抗生素暴露和耐藥性產(chǎn)生。

同時(shí)，研究也客觀揭示了該技術(shù)的局限性。其預(yù)測(cè)特異性受到諸如胃腸道屏障功能障礙等因素的影響，且會(huì)檢測(cè)到一些臨床意義不明確的病原體DNA。為此，研究者提出了優(yōu)化臨床應(yīng)用的具體策略：通過將結(jié)果限制在常見血流感染病原體亞組、對(duì)檢測(cè)到的DNA分子濃度設(shè)定更高的閾值（如≥140分子/微升）、或者排除胃腸道疾病等高假陽(yáng)性風(fēng)險(xiǎn)的患者，可以在不犧牲靈敏度的情況下有效提高特異性。此外，實(shí)施每周3次（非連續(xù)日）的監(jiān)測(cè)頻率，結(jié)合陽(yáng)性結(jié)果后的快速重復(fù)檢測(cè)以觀察DNA濃度變化軌跡，有助于區(qū)分真正的感染信號(hào)與背景噪音。

總之，這項(xiàng)研究標(biāo)志著感染防控向精準(zhǔn)、主動(dòng)預(yù)警邁出了重要一步。盡管在投入常規(guī)臨床實(shí)踐前，仍需開展干預(yù)性臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證mcfDNA-Seq指導(dǎo)的搶先治療是否能切實(shí)改善患者結(jié)局，并解決成本、周轉(zhuǎn)時(shí)間及抗菌藥物管理等問題，但其展現(xiàn)的潛力無疑為保護(hù)這些脆弱患者群體帶來了新的希望，可能引領(lǐng)該領(lǐng)域診療范式的轉(zhuǎn)變。