来自斯坦福大学Stephen Quake实验室团队近日又给我们带来了一则好消息，他们开发了一种基于下一代测序技术来分析肺移植患者循环cf-DNA从而监控患者出现排斥和感染的信号。
相关研究结果发表于近日的美国科学院院报（PNAS）上，研究人员将他们的技术结果跟传统的经支气管（肺）活组织检查（目前为金标准）结果在51例进行移植的患者身上进行排斥反应监控比较。发现他们的方法可以“提示急性和慢性排斥反应信息，”且拥有0.9的曲线面积，100%敏感性和73%的特异性在供体1%cf-DNA阈值水平的情况下。
虽然肺移植是给终末期肺病患者延长生命的一种手段，然临床结局不容乐观，目前研究结果认为移植后平均存活时间仅为5.3年。移植术后的并发症包括持续的损伤、感染以及两种类型排斥反应：急性排斥反应和慢性排斥反应。进行肺移植后第一年通常有35%的患者发生急性排斥反应，而慢性急性排斥反应通常是导致移植患者死亡的主要原因。
目前，诊断排斥反应唯一的方法为经支气管（肺）活组织检查，该方法为一种有创性检查且诊断能力有限。而感染的诊断则依赖进行一组病原体特异性检测。
因此，来自斯坦福大学的研究团队决定开发一种基于下一代测序（NGS）的无创技术来同时监控排斥反应和感染。该研究依赖于鸟枪法测序（Shotgun Sequencing）循环cf-DNA。
斯坦福大学研究人员 Iwijn de Vlaminck 曾在去年2014年的美国人类遗传学学会会议上报到了类似的方法，不过他们是使用该方法来检测心脏移植的排斥反应。
在进行移植术前，捐赠者和受供者都通过SNP进行分型配对。之后，使用鸟枪法全基因组测序对患者的cf-DNA 进行测序。然后，研究人员使用SNPs对来自供体的cf-DNA分子的比例进行核对。
为核实排斥反应中来自供体的DNA水平，科研人员首先核查没有证据表明患者本身存在排斥反应和感染。科研人员指出在移植术完成后，患者体内便立即出现了大量的来自供体的循环DNA，但是这些DNA水平在持续下降——这一结果跟他们在观察心脏移植患者中的发现类似。此外，供体的cf-DNA水平的变化还取决于受体是接受了一个肺还是两个肺的移植。
接下来，科研人员评估了患者体内已经被诊断有排斥反应的供体cf-DNA。从一例被诊断患有中度排斥反应的患者中，科研人员发现在被诊断出存在排斥反应时其体内的供体cf-DNA水平要较基线水平高14.7倍。在一例被诊断为重度排斥反应的患者中，在被诊断出存在排斥反应时其体内的供体cf-DNA水平要较基线水平高15.2倍。
将所有51名患者398个时间节点的测序数据集合来看，科研人员发现其跟临床观察到的排斥反应结果是平行的。也就是说，在一些没有临床排斥反应信号的时间节点供体cf-DNA的水平是明显下降的。
回过头来看一下使用经支气管（肺）活组织检查来检测cf-DNA的结果，科研人员发现其拥有0.9的曲线面积，100%敏感性和73%的特异性在供体1%cf-DNA阈值水平的情况下。
最后，研究人员想要了解是否可以发现一些病原体感染的信号。巨细胞病毒感染是一种在器官移植中常见的病毒感染。研究人员发现他们从巨细胞病毒基因组中可以识别出巨细胞病毒基因序列。跟临床检测比较，cf-DNA方法的曲线面积为0.91。研究人员还发现了患者出现临床筛查未发现的其他病毒感染的证据，包括导致社区获得性呼吸道感染的腺病毒；多瘤病毒，一种在肾移植中常导致排斥反应而在肺移植中不进行常规筛查的；以及HIV。
该方法“有潜力成为肺移植监控中重要的工具在未来的数年中，考虑到急性排斥反应和难诊断性感染等合并症；支气管活检在排斥反应中的众多限制；肺移植后针对移植物损伤的非倾入性、无创检测的缺乏；以及跟该方法相关的低成本。 ”研究人员写道。
（责任编辑：sgx）
