专门的检测方法可以检测发烧婴儿的细菌感染
来自密歇根儿童医院、韦恩州立大学、加州大学戴维斯医学中心和全国儿童医院的医生,与全国其他19个儿科急诊科合作,建立了一种测量血液中核糖核酸(RNA)表达模式的“原理证明”,可以使临床医生区分细菌感染和其他原因引起的婴儿发烧,最多两个月大。
这种诊断测试是一种高通量的RNA分析,可以产生被称为RNA生物特征的特定标记,这意味着急诊科医生有一天可以避免为每年50多万发热婴儿中的许多人进行痛苦的侵入性检查,这些婴儿必须进行评估,以确定是否患有糖尿病细菌感染是他们发烧的原因。表明没有细菌原因的结果也有助于减少不必要的住院和抗生素治疗。
由首席研究员Prashant Mahajan、Nathan Kuppermann和Octavio Ramilo领导的一项在儿科急诊应用研究网络(PECARN)进行的研究结果发表在本期的《美国儿科医学杂志》上美国医学协会杂志在一篇题为“RNA生物特征与60天或以下发热婴儿细菌感染的关系”的文章中。
通常,在急诊科评估发烧的婴儿中,只有不到10%患有严重的、可能危及生命的细菌感染,包括菌血症(血液中的细菌)、细菌性脑膜炎或尿路感染。但由于他们的年龄和目前的治疗指南,许多发热的婴儿接受侵入性检查,并住院并接受抗生素治疗,直到可以排除细菌感染。
“对于急诊科医生来说,找到一种准确但侵入性较低的方法来确定发烧的婴儿是否有细菌感染是一个‘圣杯’,”加州大学戴维斯医学院急诊医学系教授兼系主任Kuppermann说。“这项概念验证研究表明,RNA生物特征的评估有朝一日可能成为这一工具。”
目前评估发热婴儿的指导方针要求从血液、尿液和脑脊液样本中培养细菌。培养通常需要24到48小时来确定是否存在细菌。这种检查虽然有效,但具有侵入性,对年轻患者来说很痛苦,对父母来说也很有压力。测试也很昂贵,涉及一定程度的临床风险,并可能需要住院治疗,所有这些都对儿科医生和儿科医生提出了重要的问题急诊科不想错过严重感染的医生。
虽然RNA生物标记方法已被证明在检测年龄较大的儿童和成人的某些感染方面有价值,但目前的研究首次表明该测试也可用于非常年幼的发热婴儿。一些医生和研究人员担心,RNA生物特征可能在这类患者中不起作用,因为这些最年轻患者血液中的免疫细胞太不成熟,无法对细菌感染产生可检测的反应。
全国儿童医院传染病科主任、俄亥俄州立大学儿科学教授拉米洛说:“尽管这项研究中的婴儿年龄很小,但他们确实携带了强大的RNA生物特征。”bob电竞“无论他们感染的是病毒还是细菌,他们的免疫系统都已经被编程,以特定的模式做出反应。”
虽然培养是目前诊断细菌感染的标准,但它们可能会给出错误的结果。如果抽不到足够的血——这是年幼婴儿的普遍问题——细菌即使存在,也可能在培养基中无法生长,从而导致误诊。此外,在抽血过程中,细菌可能会从皮肤上沾染,污染培养物,导致假阳性结果。
与血液培养相比,RNA生物特征检测只需要少量的血液来检测免疫系统对病原体的反应。白细胞内的DNA会根据环境线索产生不同的rna,这是制造蛋白质的第一步,蛋白质对保持细胞功能和应对环境变化至关重要。例如,与炎症相关的rna是在对细菌感染的反应中产生的,与干扰素(一组信号蛋白)相关的rna是在对某些病毒的反应中表达的。通过分析产生的RNA的模式——RNA生物特征——可以高度确定一个人是否有细菌感染。
前瞻性研究对象为发烧的60天或以下婴儿(定义为直肠温度至少38°C/100.4°F)。对选定的279名婴儿进行RNA生物特征测量,其中89名被确定患有细菌感染。19名无发热的健康婴儿作为对照组。
研究小组发现,与目前使用细菌培养的标准相比,RNA生物特征检测对有和没有细菌感染的患者进行分类具有高度敏感性和特异性。在患有菌血症(血液中的细菌)的婴儿中,该测试的灵敏度为94%;这意味着94%的病例与细菌培养一致。对于发烧不是由菌血症引起的发热婴儿,RNA生物特征测试与阴性培养的一致性为95%(特异性为95%)。对于所有严重的细菌感染病例,包括菌血症、脑膜炎和尿路感染,与标准培养结果相比,RNA生物特征测试对检测细菌感染的敏感性为87%,对无细菌感染的婴儿的特异性为88%。这可能是在RNA生物特征与标准培养物不一致的情况下,RNA生物特征更能反映真正的感染类型。
韦恩州立大学儿科和急诊医学教授、医学中心主任Prashant Mahajan说:“这些发现的意义可能会改变范式。bob电竞儿科重症监护室密歇根儿童医院的医生“100年来,医生们一直直接在体液中寻找细菌来进行诊断。我们现在已经证明,通过基因组分析来检测人类免疫系统的反应也非常准确,并且有可能更快地确定婴儿是否患有细菌感染。”
RNA生物特征测试比耶鲁观察量表(Yale Observation Scale)准确得多,后者目前被用作急诊部门的筛查测试,以帮助确定发烧的婴儿是否可能患有细菌感染。该量表基于婴儿哭声的质量、对父母的反应和社会反应等行为。
在美国国立卫生研究院尤妮斯·肯尼迪·施赖弗国家儿童健康与人类发展研究所续签的五年资助下,研究团队将在更大的患者群体上验证研究结果,并评估RNA生物特征是否在两个不同的时间点上稳定。他们还将测试一种新的RNA生物特征聚合酶链反应平台——目前仅用于研究目的——他们预计该平台将产生更快的结果,更适用于临床实验室。这项新研究还将确定RNA生物特征测试是否可以检测出单个患者同时存在细菌和病毒感染。
这项研究是通过PECARN进行的,PECARN是一个由全国各地的儿科急诊科组成的网络,它为管理儿科急诊科中的常见和重要问题建立了新的循证标准。PECARN每年评估4000多名年龄在60天或以下的发热婴儿,提供了一个理想的环境来评估RNA表达分析的应用,以前瞻性的方式诊断和管理发烧的年轻婴儿。
除了三位主要研究人员外,来自该网络的36名其他PECARN研究人员和医生共同撰写了这项研究。