导读
感染性结膜炎是世界范围内常见的急性和流行性结膜炎,虽然诊断主要依赖于临床检查,但临床表现是非特异性的,对病因预测的准确性较低。例如,大量流泪、肿胀和刺激通常被认为是由病毒引起的,但高达50%的病毒性结膜炎被误诊。尽管人类腺病毒(HAdV)是急性感染性结膜炎最常见的病因,但其他病毒、细菌和真菌仍然是重要的病因。传统检测方法局限性较大,而宏基因组RNA深度测序(MDS)可对疾病进行更全面的表征。MDS不仅可以全面检测病原体,而且有可能查询宿主对感染的免疫反应。在本研究中,作者采用无偏倚性宏基因组RNA深度测序(MDS)来识别导致结膜炎的病原体。
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文献ID
英文名称:Unbiasedpathogendetectionandhostgeneprofilingforconjunctivitis
译名:结膜炎的无偏倚病原体检测和宿主基因图谱分析
杂志:OphthalmologyIF:7.
发表时间:年
通讯作者:ThuyDoan
通讯单位:美国加利福尼亚大学
材料与方法
结膜拭子取自年1月至年1医院就诊的患者。
纳入标准为:
急性结膜炎(在过去14天内突然出现流泪、发红和眼部刺激);
P2和更高级眼睑(正常血管中50%以上出现模糊但并未完全遮蔽)或者F1(5个或更少的毛囊)和更高级眼睑。
排除标准为:
假定为过敏性结膜炎;
假定为药物性结膜炎。所有患者均获得知情书面同意。
用无菌聚酯尖头滴药器扫患眼下穹窿3次。拭子立即放置于DNA/RNA-Shield中,以保持样本中核酸的完整性,并转移到?80°C冰箱中保存直至检测。
提取结膜样本中的总RNA进行宏转录组测序、分析。
对MDS检测的样本同时进行HAdV定向PCR检测。这种实时定量PCR可以检测所有的HAdV血清型。此外,利用已发表的引物,用一步RT-PCR法对Vittaformacorneae进行检测。
结果
用MDS技术检测14例结膜炎的病因,患者临床特征见表1。在14份检测样本中,12份(86%)呈病原体阳性,其中10份(83%)检测到HAdVDNA(图1A),并经HAdV定向qPCR证实(图1B)。MDS检测到的HAdVreads数跨越4个数量级,与HAdVqPCR检测的病毒载量高度相关(r=0.93,P=0.,Spearman相关检验,图1B)。这些结果证明MDS可检测的浓度范围很广,并且它能够提供结膜样本中病毒负荷的半定量。序列分析显示所有样本均存在HAdV-D8基因型,HAdV-D8基因型通常与结膜炎相关。
通过MDS在2例结膜标本中发现Vittaformacorneae(图1C-D),经PCR证实。两例患者均具有免疫能力。虽然主要的临床发现是单侧结膜炎,但两个患者的角膜受累。
表1患者统计学和临床特征
图1宏基因组RNA测序检测病原体
MDS的另一个优势是能够同时获知宿主序列信息,以识别感染类型的转录组特征。作为概念验证,研究人员将HAdV阳性样本与V.corneae阳性样本进行比较。在所有检测到的宿主转录本中,鉴定出12个差异表达基因,这些基因区分了HAdV和V.corneae感染(图2)。与V.corneae感染组相比,HAdV感染组有5个基因差异上调,7个基因下调。同样,研究人员也分析了病原体阴性样本的转录组特征,发现这些转录本中富集基因主要集中在趋化因子信号和调节细胞运动和迁移途径上。
图2宿主转录组图谱区分HAdV感染和V.corneae感染
研究结论
该研究证明MDS可以可靠地检测结膜炎的致病因子。在大多数结膜炎病例中,HAdV感染是主要原因,这并不令人惊讶,但在14%的病例中鉴定出V.corneae感染,凸显了MDS的巨大潜力。
亮点
采用宏转录组方法进行病原微生物检测,不仅能够鉴定病原体、确定病毒分型,还可通过分析宿主转录组信息,确定宿主免疫反应。该研究发现了一组候选基因,可以区分腺病毒感染和V.corneae感染,这些基因有可能为这些病原体的检测提供可替代的分子靶标。
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