年4月，身患重症联合免疫缺陷综合征（SCID）的14岁小男孩杰克（化名），因为发烧、头痛来医院的急诊科。这已经是他不到一年的时间里第四次因为同样的症状住院了。SCID是一种先天性的免疫缺陷疾病。与人们所熟知的获得性免疫缺陷综合征，也就是艾滋病（AIDS）不同，SCI并非因为感染了艾滋病病毒，而是先天无法合成一种腺苷脱氨酶的蛋白质，导致身体无法产生有效的免疫细胞。其结局是患者从小对任何病原体几乎都没有抵抗能力。杰医院注射免疫球蛋白，和服用预防机会性感染的抗生素。鉴于杰克的病史，感染当然是被当做首要的病因。但大量复杂的检查都没有发现感染的证据。通过脑膜活检，医生发现了血管炎和肉芽肿的表现，因此怀疑是自身免疫性疾病，就给了旨在抑制过度免疫的激素，结果杰克的病情急转直下，不仅原有症状加重，还出现癫痫。为避免更多癫痫发作造成不可逆的损害，医生通过药物将其控制在人工昏迷状态。之后医生在获取了杰克家长的同意之后，联系了加州大学旧金山分校（UCSF）的研究人员，他们当时正在进行宏基因新一代测序技术（mNGS）的临床研究，目的是通过大量的高精测序，以散弹枪的形式锁定感染的病原体。这个技术不需要考虑样本限制，也不必医生根据患者的临床表现设定检查目标，连感染源是病毒、细菌还是真菌也不用提前预定。因为不需要等待培养结果，检查过程也更加迅速。杰克的医生将采集到的标本，包括血样、脑脊液以及其他体液送到了UCSF。在收到患者样本不到48小时内，研究人员从病人样本中多万个基因序列中锁定了个特殊的序列，这些序列属于一种特殊的细菌——钩端螺旋体，一般见于加勒比沿岸附近。而就在一年多前，杰克曾跟随家人附波多黎各旅游，回顾当地的传染病报告，当时曾有多人感染的报道。在收到报告后，杰克的医生立即开始了针对钩端螺旋体的治疗，一种窄谱的古老抗生素——青霉素。很快杰克的病情得到了控制，由重症监护室转入普通病房，然后出院接受康复治疗。半年后，杰克基本恢复到了生病前的健康状况。

杰克的救治经过

杰克所用的检测技术无疑救了他的命。实际上很多感染寻找感染源在临床上一直是一件很让人头痛的事情，以杰克的情况为例，超过一半的脑膜炎患者无法明确感染原因，其次是败血症。很多常规的检测手段都只能针对一部分病原体，而作为金标准的PCR检测范围更窄。杰克的故事传开后，UCSF的mNGS检医院开放，帮助了更多不明原因感染的患者。11月9日，他们将前期的工作总结后发表在了《自然医学》杂志上。而且这次展示的技术与杰克所用的又有所不同，检测能力不再局限于一种样本，而是任何样本都是可以无差别的检测。通过与传统的培养和PCR技术相比，所用的两种NGS测序工具对细菌检测的敏感性和特异性分别是75-79%，81-91%，对真菌检测的敏感性和特异性分别是91%，89-%。此外，有12个经过传统检测均未明确诊断的样本，mNGS技术明确了其中的7个。与培养和PCR动辄数天的结果回报周期相比，mNGS只需要平均6个小时就可以出结果。

mNGS检测流程（图片来源UCSF