急性感染事件（如脓毒症、社区获得性肺炎、脑膜炎、血流感染等）起病急骤、进展迅速，病原体的快速精准诊断是改善预后的关键。传统的微生物培养方法耗时长（通常24-72小时），阳性率有限，且在已使用抗生素的情况下检出率显著下降。宏基因组二代测序（metagenomic next-generation sequencing, mNGS）技术直接提取临床样本中的全部核酸（包括宿主和病原体）进行高通量测序，无需预设目标，能够在24小时内无偏倚地检出样本中所有潜在病原体（包括细菌、真菌、病毒、寄生虫等）。近年来，多项研究表明mNGS在急性感染事件中的诊断阳性率显著优于传统方法（可达90%以上），且有助于优化抗生素使用、降低医疗成本，已在重症监护、中枢神经系统感染、血流感染、不明原因发热等场景中展现出重要临床应用价值。

在急性感染事件中，病原体的快速识别是制定精准抗感染治疗方案的核心前提。目前临床常规的病原体检测方法包括微生物培养、抗原/抗体检测以及基于PCR的分子检测。微生物培养是传统金标准，但存在明显局限：需获取纯培养菌落，耗时长（通常24-72小时），阳性率有限，对已使用抗生素的样本阳性率进一步下降。抗原/抗体检测虽快，但敏感性较低，且关注已知特定病原体，无法识别罕见或新发病原体。基于PCR的分子检测（包括多重PCR）可同时检测数十种常见病原体，但仍局限于预设靶标，对未知病原体无能为力，也难以应对混合感染或多重耐药场景。

mNGS通过直接对临床样本中的总核酸进行无偏倚、无选择性高通量测序，与已知的微生物序列数据库进行比对分析，判断样本中包含的病原微生物种类，能快速、客观地检测临床样本中的病原微生物（包括病毒、细菌、真菌、寄生虫）。2026年4月14日，由中国医学装备协会基因检测分会、医疗辅助技术（医学检验）国家临床医学研究中心和中华医学会检验医学分会临床微生物学组联合领域内专家，共同制订了《宏基因组高通量测序技术临床实验室规范化应用指南（2026版）》，围绕15项关键问题形成15条推荐意见，系统覆盖了实验室建设到结果报告的全链条，标志着mNGS临床检测从共识阶段进入指南新阶段。

脓毒症是全球ICU中最常见且死亡率最高的疾病之一，每延迟一小时启动有效抗生素治疗，死亡率增加约9%。《宏基因组高通量测序技术临床实验室规范化应用指南（2026版）》明确指出，宏基因组高通量测序（mNGS）技术因其非预设、广覆盖的优势，已成为感染性疾病诊断和治疗中重要的实验室方法之一，尤其在疑难、危急重症感染中具有关键价值。在重症肺炎病原学诊断方面，多项研究证实mNGS可发现部分少见病原体，提高肺部感染病原体检出率，并可指导临床调整抗感染策略。研究表明，肺泡灌洗液样本采用mNGS检测诊断病原体类型的符合率最高，重症肺炎患者中有68.57%根据mNGS结果调整了抗感染治疗方案。

中枢神经系统感染病情危重，传统培养法阳性率极低，脑脊液培养在神经外科术后感染中的灵敏度仅约5%-10%。mNGS可直接对脑脊液样本进行无偏倚测序，有效检测不明原因的颅内感染。一项针对神经外科中枢神经系统感染患者的研究发现，mNGS综合检出率为86.6%，而传统微生物培养仅为59.1%。值得注意的是，经验性抗生素的使用并未显著影响mNGS或ddPCR的阳性检出率。

对于传统方法反复阴性、临床高度怀疑但病原体不明的不明原因发热病例，mNGS的无偏倚检测优势尤为突出。2025版《靶向二代测序在感染性疾病诊疗中的规范化应用专家共识》明确指出，疑似罕见或新发病原感染且不在tNGS检测范围内时，推荐采用mNGS检测。mNGS能够检测出没有预先定义的可疑病原体，在诊断罕见病原菌方面有显著优势，特别是中枢神经系统、呼吸系统、血液三大系统的感染性病因检测。

mNGS检测流程包括样本前处理、核酸提取、文库制备、上机测序、生物信息分析与报告解读等多个环节，每个环节的操作规范性都会对实验结果产生直接影响。

临床mNGS常用的样本类型包括粪便、拭子、血液、肺泡灌洗液、胸腹水、组织活检等。

血液：EDTA或游离DNA专用采血管采集，需及时分离血浆或全血处理。

肺泡灌洗液：采集后置于无菌容器，冰上运输。

组织活检：采集后立即液氮速冻或置于RNA保护液中-80℃保存。

目前的常规方法是使用磁珠法实现高效提取及抑制物去除，广泛适用于血液、脑脊液、拭子、肺泡灌洗液和组织等多种样本类型。

文库构建流程包括DNA片段化、末端修复、加A尾、连接测序接头以及PCR扩增。文库构建的质量将直接影响最终测序结果的完整度和信息解读的准确性，是实现高质量mNGS检测的核心步骤之一。

测序平台主要使用华大智造和Illumina两家的测序仪器。

测序配置：通常采用单端（SE75/SE100）或双端（PE150）测序策略。

数据分析可参考《病原微生物宏基因组测序生物信息分析及报告质量控制专家共识》的标准化路径，主要包括以下核心步骤：

质控：FastQC评估测序质量，cutadapt去除低质量序列和接头

去宿主：将测序reads与参考人基因组（hg38）比对，去除人源序列，显著提高微生物序列的检出率

微生物鉴定：将剩余reads比对至微生物基因组数据库（NCBI nr/nt、RefSeq、GenBank等），识别病原体类型和丰度

物种注释：通过宏基因组组装和分箱技术（MAGs binning）实现物种级别的精准鉴定

临床解读：针对不同感染类型，结合患者的临床信息、流行病学背景、微生物致病性、共检出的定植菌类型、相对丰度以及测序深度等多维度综合分析，形成临床可操作的微生物判断。

随着测序技术迭代、流程标准化的推进和卫生经济学证据的积累，mNGS将成为急性感染事件病原诊断的常规技术手段之一，与培养、血清学、分子检测等方法形成互补，共同提升感染性疾病的精准诊疗水平。

【翌圣生物·mNGS检测完整解决方案】

翌圣生物致力于感染性疾病精准诊断的全流程方案开发，基于mNGS临床检测对“样本微量、病原体积低、人源背景高”的综合挑战，推出覆盖样本提取、文库制备、文库定量等上下游各阶段的全面配套解决方案。