允英医疗与上海中山医院合作,招募了107名经组织病理检查明确为类上皮细胞、多核巨细胞和淋巴细胞组成的肉芽肿病例,采用基于NGS(next generational sequencing)技术方案的允英宏基因组英微探™产品,对手术或活检获取的组织样本进行测序,并与传统经典临床诊断流程如涂片抗酸染色、BACTEC MGIT 960快速培养等方法进行了全面对比(图1)。
不考虑测序数据对MTB参考基因组(H37Rv)映射覆盖度的情况下,英微探™共在51名患者中检测到MTB基因组,其中仅38人为结核病;而在未检测到MTB基因组的40名患者中,6名被临床诊断为结核病(图2A),检测特异性、敏感性和一致性分别为86.4%、72.3%和79.1%(kappa=0.58,95% CI 0.42–0.75,P<0.001)。进一步,基于一系列优化算法,研究发现以覆盖度15%为阈值进行测序数据过滤,能够获得最优的诊断准确性(图2B),其对结核病与结节病患者鉴别诊断的特异性、敏感性和一致性分别达到84.6%、90.0%和87.9%(kappa=0.75,95% CI 0.51 –0.98,P<0.001)。
两个典型的病例证实了这一诊断策略的应用潜力。病例1在NGS测序数据按覆盖度>15%过滤后为结核病阳性:该病例经组织病理诊断(图3A)怀疑结核倾向,并由涂片抗酸染色阳性证实为结核病(图3B),经抗痨治疗后顺利痊愈;病例2在NGS测序数据按覆盖度>15%过滤后为结核病阴性:该病例经胸部CT扫描显示双侧肺叶散在粟粒状结节,组织病理结果提示肉芽肿病变(图3C),痰涂片与培养结果阴性,但经皮肤活检发现结核杆菌。患者最终考虑为结节病倾向并接受了激素治疗,一年后症状显着改善(图3D)。