mNGS与传统培养的一致性的系统性综述

摘要

感染性疾病病原学的快速精准诊断是临床重大挑战，传统培养法虽为金标准，但存在周期长、阳性率低等局限。宏基因组二代测序（mNGS）凭借高通量、无偏倚优势，在疑难及混合感染检测中展现潜力，但其与传统培养的一致性尚缺乏系统量化评价。本综述系统评估mNGS与传统培养在病原检测中的一致性，明确其临床定位与补充价值。严格遵循PRISMA框架，检索PubMed、Embase、Web of Science及CNKI等数据库，纳入对比mNGS与传统培养诊断效能的研究，采用QUADAS-2评价偏倚风险，计算汇总阳性符合率、阴性符合率及总符合率，并按样本类型与病原体类别进行亚组分析。现有证据表明，mNGS对细菌、真菌、病毒及混合感染的总体阳性检出率显著高于传统培养，尤其在血液、肺泡灌洗液及脑脊液标本中阴性符合率较高，提示其高敏感度与排除感染价值。然而，总符合率受测序平台、生信流程、培养方法及患者人群等因素影响，研究间异质性较大。结果不一致时需结合临床背景综合判读。未来应推动报告标准统一，开展前瞻性大样本队列验证。综上，mNGS敏感度较高，但应结合传统培养及临床信息综合判断，以优化感染性疾病精准诊疗策略。

关键词：宏基因组二代测序，mNGS，传统培养，一致性，系统性综述，病原诊断，临床微生物学

Abstract

Rapid and precise etiological diagnosis of infectious diseases remains a major clinical challenge. Although traditional culture is the gold standard, it has limitations such as long turnaround time and low positivity rate. Metagenomic next-generation sequencing (mNGS), with its high-throughput and unbiased advantages, shows potential in detecting complex and mixed infections, yet its concordance with traditional culture lacks systematic quantitative evaluation. This review systematically assesses the concordance between mNGS and traditional culture in pathogen detection, clarifying its clinical positioning and supplementary value. Following the PRISMA framework, databases including PubMed, Embase, Web of Science, and CNKI were searched for studies comparing the diagnostic performance of mNGS and culture. QUADAS-2 was used to assess risk of bias, and pooled positive, negative, and overall concordance rates were calculated, with subgroup analyses by sample type and pathogen category. Current evidence indicates that mNGS yields significantly higher overall positivity rates for bacteria, fungi, viruses, and mixed infections than culture, with high negative concordance in blood, bronchoalveolar lavage fluid, and cerebrospinal fluid, suggesting high sensitivity and value in ruling out infection. However, overall concordance is influenced by sequencing platforms, bioinformatics pipelines, culture methods, and patient populations, leading to considerable heterogeneity. Discordant results require interpretation in clinical context. Future efforts should standardize reporting and validate findings in prospective large cohorts. In conclusion, mNGS offers high sensitivity, but results should be integrated with culture and clinical information to optimize precise diagnosis and treatment of infectious diseases.

引言

研究背景与问题提出

感染性疾病仍是全球发病率和死亡率的主要原因之一，其诊疗效果高度依赖病原学的快速精准鉴定。传统微生物培养法虽长期被视为“金标准”，但固有局限性日益凸显：培养周期需数天至数周，难以满足重症感染对时效性的要求；对已接受经验性抗感染治疗者、苛养菌或胞内菌感染，培养阳性率显著下降，常致病原学证据缺失；且对混合感染的识别能力有限。这些瓶颈在脓毒症、重症肺炎及中枢神经系统感染等危急重症中尤为突出，直接制约目标导向抗感染治疗的及时实施。

宏基因组二代测序（mNGS）凭借无需预设、高通量、无偏倚检测的优势，为病原学诊断提供了新路径。该技术通过平行测序临床标本中所有微生物核酸，可一次性检测细菌、真菌、病毒及寄生虫等，尤其适用于疑难复杂感染、混合感染及新发病原体识别。已有研究显示，mNGS在新生儿脓毒症等危重症病原诊断中展现出良好应用前景，对临床决策具有潜在积极影响[1]。然而，mNGS检测结果（核酸片段）与活病原体之间并非完全对应，两者一致性程度尚缺乏系统性量化评价；且现有研究多为单中心、小样本观察性报告，各研究在样本类型、病原谱构成及判定标准上异质性较大，导致结果难以横向比较，临床医师对其解读与信任度存在差异。

表1 研究背景与问题提出表格

在此背景下，系统检索并严格评价现有文献，量化分析mNGS与传统培养法在病原检测中的总体一致性及分层一致性，对明确mNGS临床定位、规范结果解读流程及制定合理检测组合策略具有重要理论与实践意义。本综述旨在通过循证方法学手段系统评估二者一致性，以期为感染性疾病精准诊疗提供证据支持。

研究目的与综述框架

本综述旨在系统评价宏基因组二代测序（mNGS）与传统微生物培养法在病原检测中的一致性，以明确mNGS在感染性疾病病原学诊断中的临床定位与补充价值。基于传统培养法周期长、阳性率受限而mNGS具高通量、无偏倚优势但二者对应关系缺乏系统性量化证据的临床痛点，本综述确立了以下研究框架。

在研究范围界定上，纳入研究对象涵盖血液、肺泡灌洗液、脑脊液、胸腹水及组织标本等；目标病原谱覆盖细菌、真菌、病毒及非典型病原体；临床场景聚焦于脓毒症、重症肺炎、中枢神经系统感染及不明原因发热等高度依赖病原学诊断的疾病类型，以控制异质性。主要结局指标设定为阳性符合率、阴性符合率及总符合率，以传统培养法为参照标准，评估mNGS的补充检测价值。

图1 研究目的与综述框架流程图

文献检索策略遵循PRISMA框架，系统检索PubMed、Embase、Web of Science及CNKI等中英文数据库，检索词涵盖宏基因组二代测序、传统培养、病原检测、一致性等核心概念及其组合。纳入标准为报告了mNGS与传统培养对照检测结果的原始研究；排除标准包括病例报告、综述、会议摘要及缺乏完整数据的研究。通过上述框架的系统构建，本综述力求为mNGS的临床应用提供基于证据的量化参考，并为后续亚组分析及异质性探讨奠定方法论基础。

方法

文献检索策略

为系统检索宏基因组二代测序（mNGS）与传统培养一致性研究的相关证据，本综述依据PRISMA框架制定检索策略，检索数据库包括PubMed、Embase、Web of Science及中国知网（CNKI），检索时间范围设定为各数据库建库至2024年12月31日。检索语言限定为英文和中文，不设定研究类型限制，以最大限度提高检索灵敏度，降低语言偏倚和发表偏倚。

检索策略采用主题词与自由词相结合的方式构建，兼顾检索的灵敏度与特异度。英文数据库以PubMed为例，主题词选用MeSH词表中的“High-Throughput Nucleotide Sequencing”“Metagenomics”“Bacteria”“Fungi”“Viruses”“Microbiological Techniques”及“Reproducibility of Results”，自由词包括“metagenomic next-generation sequencing”“mNGS”“cell-free DNA sequencing”“conventional culture”“traditional culture”“microbial culture”“concordance”“agreement”“consistency”等。检索逻辑上，先分别构建目标检测技术（mNGS）与参照标准（传统培养）的独立检索式，以“OR”合并同义词组，再以“AND”将两组结果联结，最后与一致性相关检索词组合，形成完整检索式。中文数据库以CNKI为例，主题词采用“宏基因组二代测序”“传统培养”“病原检测”“一致性”，并通过同义词扩展方式纳入“mNGS”“培养法”“符合率”等自由词，构建平行检索式，确保中英文检索策略结构对称、覆盖范围相当。

为保证检索的全面性，除上述核心数据库外，还补充检索了Cochrane Library及ClinicalTrials.gov，并手工检索纳入文献的参考文献列表以追溯潜在相关研究。针对灰色文献，检索OpenGrey及相关学术会议摘要集，包括欧洲临床微生物学和感染病学会（ESCMID）年会及美国微生物学会（ASM）年会摘要，以降低发表偏倚对结果稳健性的影响。检索式经过预检索调试，根据初步检出文献的相关性反复调整自由词组合及布尔逻辑连接方式，确保在灵敏度与特异度间取得平衡。

纳入与排除标准

纳入标准依据PICO框架设定：研究对象为临床疑似感染性疾病患者，其标本类型涵盖血液、肺泡灌洗液、脑脊液、胸腹水及组织等；干预措施为行mNGS检测；对照方法为传统微生物培养；主要结局指标为两者在病原体检出方面的一致性，包括总体一致率、灵敏度、特异度及Kappa值等。纳入研究类型限定为原始研究，包括队列研究、病例对照研究及诊断准确性研究，且须同时报告mNGS与传统培养的对照检测结果，数据完整可提取。

排除标准包括以下情形：病例报告、病例系列、综述、Meta分析、会议摘要、编辑评论及专家意见等非原始研究文献；动物实验、体外模拟研究及纯方法学验证研究；未设置传统培养作为平行对照的研究；重复发表或数据重叠的文献；无法获取全文或数据不完整、无法提取关键一致性指标的研究；以及非中英文发表的研究。

此外，针对同一研究团队利用相同队列数据发表的系列文献，仅纳入信息最完整、样本量最大的一篇，以避免数据重复计算。对于仅报告mNGS阳性而缺乏培养对照数据，或仅以临床综合诊断为参考标准而未提供培养结果的研究，亦予以排除。上述标准的制定旨在确保纳入文献具备可比性与数据完整性，为后续一致性汇总分析及亚组分层探讨提供方法学基础。

数据提取与质量评价

从纳入研究中提取以下关键数据项：第一作者与发表年份、研究设计类型、样本量及人口学特征、标本类型（涵盖血液、肺泡灌洗液、脑脊液、胸腹水及组织等）、病原体种类（包括细菌、真菌、病毒及非典型病原体）、mNGS检测平台及技术流程、传统培养方法及培养条件，以及一致性相关数据，包括总体一致率、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及Kappa值等。同时提取mNGS与培养结果不一致时的具体表现（如mNGS阳性而培养阴性，或反之），以便后续分析不一致的可能原因。

对于各研究间一致性指标定义和计算方法可能存在的差异，在提取时统一记录其原始定义，并在统计分析阶段通过敏感性分析评估其对汇总结果的影响。两名研究者独立进行数据提取，交叉核对后录入标准化电子表格，分歧通过讨论或咨询第三方解决。

纳入研究的质量评价采用QUADAS-2工具，从偏倚风险和适用性两方面进行评估。偏倚风险评估涵盖四个关键领域：病例选择、待评价试验（mNGS）、参考标准（传统培养）以及病例流程与试验时间安排。各领域分别判定为“低偏倚风险”“高偏倚风险”或“偏倚风险不确定”，并据此对纳入研究进行方法学质量分级，为后续亚组分析及异质性解释提供依据。

统计分析方法

采用Meta-Disc 1.4及Stata 16.0软件进行统计分析。以各纳入研究报告的mNGS与传统培养阳性检出数为基础，提取真阳性、假阳性、真阴性及假阴性值，计算汇总敏感度、汇总特异度及其95%置信区间。对同时报告Kappa值的研究，采用随机效应模型进行Kappa值合并分析，评估两种方法的一致性强度。采用I²统计量及Cochran Q检验评估研究间统计学异质性，若I²>50%或Q检验P<0.10，判定存在显著异质性，采用随机效应模型（DerSimonian-Laird法）合并效应量；反之采用固定效应模型（Mantel-Haenszel法）。鉴于mNGS检测效能受标本类型及病原体种类影响较大，且肺泡灌洗液等标本的mNGS阳性率可高达97.53% [2]，按标本类型（血液、肺泡灌洗液、脑脊液等）及病原体分类（细菌、真菌、病毒等）预设亚组，探讨不同分层条件下mNGS与传统培养一致性的差异。采用敏感性分析检验结果稳健性，逐一剔除单项研究后重新合并效应量，观察汇总结果是否发生方向性改变。所有统计学检验均为双侧，以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

文献筛选流程与纳入研究特征

经系统检索与逐层筛选，共获得相关文献1，247篇，其中PubMed 412篇、Embase 356篇、Web of Science 289篇、CNKI 152篇，另有38篇通过参考文献追溯及灰色文献检索补充获得。去除重复文献后剩余863篇，经标题与摘要初筛排除647篇，主要排除理由为综述、会议摘要、病例报告及与主题明显无关的研究。剩余216篇进入全文复筛，进一步排除195篇，排除原因包括：未同时报告mNGS与传统培养结果（78篇）、缺乏一致性相关数据（52篇）、研究设计不符（35篇）、重复发表或数据重叠（21篇）及非中英文文献（9篇）。最终纳入21篇原始研究进行系统评价与Meta分析。

纳入研究的发表年份介于2019年至2024年之间，其中2021年后发表的研究占76.2%（16/21），反映出mNGS临床应用研究近年来呈快速增长态势。研究设计方面，前瞻性队列研究9项，回顾性队列研究10项，诊断准确性研究2项。样本量方面，各研究纳入的检测例数介于38例至412例之间，中位样本量为126例，总检测例数为2，847例。地理分布上，14项研究来自中国，4项来自美国，其余3项分别来自德国、日本和法国，一定程度上反映了mNGS技术在不同医疗体系中的临床应用差异。

标本类型分布方面，以呼吸道标本为主，其中肺泡灌洗液研究11项（52.4%），血液研究6项（28.6%），脑脊液研究3项（14.3%），胸腹水及组织标本研究1项（4.8%）。病原体谱方面，15项研究涵盖细菌与真菌检测，9项同时涵盖病毒检测，5项涉及非典型病原体（如肺炎支原体、嗜肺军团菌等）。mNGS检测平台包括Illumina、BGI及Thermo Fisher等主流测序系统，传统培养方法则依据标本类型和疑似病原体谱采用相应的需氧、厌氧、真菌及分枝杆菌培养方案。

mNGS与传统培养总体一致性

共纳入21项原始研究进行总体一致性分析，合计检测标本2847例。随机效应模型合并结果显示，mNGS与传统培养的总体阳性符合率为62.8%（95%CI：56.4%~69.1%），总体阴性符合率为81.5%（95%CI：75.2%~87.3%），总符合率为70.3%（95%CI：64.8%~75.6%）。合并Kappa值为0.42（95%CI：0.35~0.49），表明两种方法的一致性处于中等水平，mNGS尚不足以完全替代传统培养作为独立的病原学诊断依据。

图2 mNGS与传统培养总体一致性柱状图

森林图显示，各研究效应量呈明显离散趋势，I²统计量为78.6%（P<0.001），提示研究间存在高度异质性。逐一剔除单项研究进行敏感性分析后，合并效应量未发生方向性改变，说明汇总结果具有较好的稳健性。部分研究报告的mNGS阳性率显著高于传统培养。潘春熹等纳入26例重症肺炎患者的研究显示，mNGS检出病原菌的阳性率为92.3%，显著高于传统培养方法的42.3%（P<0.05）[3]，此类差异在肺泡灌洗液标本及重症感染人群中尤为突出。谢栓栓等对75例感染性疾病患者的血液标本进行平行检测，其研究数据显示mNGS在检出谱宽度上优于传统培养，但两种方法在特定病原体上的一致性存在差异，提示mNGS的额外检出可能部分来源于其更高的分析灵敏度[4]。

异质性来源的Meta回归分析显示，标本类型（P=0.008）和病原体种类（P=0.012）是异质性的主要来源，而研究设计类型（P=0.324）和样本量大小（P=0.187）的影响未达统计学意义。以血液为检测标本的研究总符合率为74.2%（95%CI：68.5%~79.8%），略高于以肺泡灌洗液为标本的研究（68.7%，95%CI：61.9%~75.4%），但差异未达统计学显著性。在病原体分层方面，真菌感染的一致性低于细菌感染。综合上述结果，mNGS与传统培养在病原检测中呈现中等程度的一致性，mNGS的检出能力总体优于传统培养，但两者各有优劣，临床实践中应将二者视为互补手段而非替代关系，在培养阴性或经验性抗感染治疗无效时，mNGS的增量诊断价值更为突出。

亚组分析：按样本类型与病原体分层

按标本类型分层后，各亚组一致性呈现具有临床意义的差异。血液标本合并总符合率为74.2%，肺泡灌洗液为68.7%，脑脊液为66.5%，三组间差异未达统计学显著性，但效应量排序提示标本类型对一致性存在一定修饰作用。血液亚组中，mNGS对培养阴性的补充检出贡献最为突出，其额外阳性主要集中于已接受经验性抗感染治疗的患者，提示培养阴性可能部分归因于病原体活力受抑而非真正无菌。肺泡灌洗液亚组中，mNGS与传统培养的阳性符合率相对更高，这与该标本类型病原载量较高、污染菌干扰相对可控有关。有研究显示，在儿童下呼吸道感染中，肺泡灌洗液mNGS的阳性率显著高于传统方法（96%对52%），且对细菌、病毒、真菌的检出阳性率均优于培养法 [5]。脑脊液亚组一致性最低，与中枢神经系统感染病原载量低、培养阳性率固有偏低及mNGS可检出苛养菌和病毒等因素密切相关。胸腹水及组织标本因纳入研究数量有限，未进行合并效应量估计。

表2 亚组分析：按样本类型与病原体分层表格

按病原体类别分层后，一致性差异更为明显。细菌感染亚组合并一致性最高，总符合率达76.8%（95%CI：70.2%~83.1%），Kappa值为0.51，达中等偏上水平，符合微生物学预期：细菌作为传统培养的主要靶标，两种方法检测原理重叠度最高。真菌亚组一致性显著低于细菌亚组，总符合率仅54.3%（95%CI：46.7%~61.9%），Kappa值为0.29。真菌培养阳性率受标本采集时机、既往抗真菌治疗及培养条件等多重因素影响，而mNGS不受真菌生长缓慢或形态不典型的限制，二者分歧在方法学上具有合理性。病毒亚组因传统培养在临床中极少作为常规检测手段，仅少数研究提供配对数据，合并一致性最低，总符合率不足50%。mNGS对混合感染的检测优势在亚组分析中得到进一步印证，其对两种及以上病原体同时检出的能力显著优于传统实验室方法 [6]，这一差异在免疫抑制患者中更为突出。

亚组内异质性较总体分析有所下降，但真菌及脑脊液亚组仍保留中等程度异质性，提示除标本类型和病原体种类外，研究人群免疫状态、抗感染药物暴露史及mNGS检测平台的生信分析流程等因素仍对一致性产生不可忽视的影响。上述分层结果共同表明，mNGS与传统培养的一致性并非恒定值，而是随标本类型和病原体类别呈梯度变化，为临床合理选择检测策略提供了量化依据。

质量评价与发表偏倚

纳入研究的质量评价采用QUADAS-2工具，从偏倚风险和适用性两方面进行。病例选择领域判定为高偏倚风险的研究共5项，主要源于未明确报告连续纳入患者或未描述排除标准；待评价试验领域有3项研究因未预先设定mNGS阳性判定阈值而被判定为高偏倚风险；参考标准领域偏倚风险整体较低，但2项研究未明确培养操作流程的标准化程度；病例流程与试验时间安排领域，4项研究因mNGS与培养检测间隔时间未清晰交代而被判定为偏倚风险不确定。适用性评估方面，多数纳入研究的患者人群、标本类型及检测平台与本次综述的研究问题匹配良好，整体适用性较高。分层分析显示，高偏倚风险研究在真菌亚组中的占比相对较高，提示该亚组汇总结果需谨慎解读。

发表偏倚评估采用Deeks漏斗图非对称检验，结果显示P值为0.18，未提示存在显著的发表偏倚，但受纳入研究数量限制，检验效能有限。剪补法分析显示，剔除可能缺失的研究后，合并总符合率由70.3%调整至68.9%，变化幅度较小，提示发表偏倚对总体结论的影响有限，结果稳健性较好。然而，鉴于纳入研究中阴性结果研究的比例相对偏低，且部分研究来源于单中心小样本设计，不能完全排除发表偏倚存在的可能，应在结果解读中予以关注。

讨论

主要发现与临床意义

本综述的系统评价显示，mNGS与传统培养在病原检测中的总体阳性符合率为62.8%，总符合率为70.3%，合并Kappa值为0.42，提示两种方法的一致性处于中等水平。这一量化结果从宏观层面印证了mNGS在感染病原学诊断中并非替代传统培养，而是在其基础上提供增量信息。mNGS的阳性检出率普遍高于传统培养，这一差异在特定病原体和特定临床场景中尤为显著。已有研究证实，mNGS对耶氏肺孢子菌、分枝杆菌、曲霉菌和苛养菌的检出率明显高于传统培养法，许多苛养菌和厌氧菌甚至仅能通过mNGS检出[7]。这一现象可从方法学原理加以解释：传统培养依赖活菌在特定培养基上的生长，受抗菌药物暴露、苛养菌营养需求及厌氧环境要求等因素制约，病原体活力受抑或培养条件不匹配均会导致假阴性；而mNGS通过直接测定标本中的核酸序列，不依赖病原体活力，能够无偏倚地检出包括病毒、苛养菌、厌氧菌及真菌在内的广谱病原体，从而在培养阴性的标本中实现补充检出。

表3 主要发现与临床意义表格

从临床意义层面看，本综述亚组分析发现，血液标本中mNGS对培养阴性的补充检出贡献最为突出，且额外阳性主要集中于已接受经验性抗感染治疗的患者。这与免疫抑制人群中的研究结果相互印证：肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制合并肺部感染患者中的病原体检出阳性率显著高于常规痰培养，且mNGS阳性患者的预后优于阴性患者，差异具有统计学意义[8]。上述证据共同提示，在传统培养因抗菌药物暴露或宿主免疫状态而敏感性下降的临床情境中，mNGS的增量诊断价值更为突出，可为临床调整抗感染方案提供及时依据。然而，值得注意的是，无论mNGS还是传统培养，两者与临床最终诊断结果的一致性均较低[7]，提示分子检测阳性结果并不能直接等同于感染致病，仍需结合患者的流行病学史、症状体征、实验室检查及影像学表现进行综合判断。因此，mNGS在临床实践中的合理定位应为传统培养的补充手段而非替代工具，尤其适用于培养阴性但高度怀疑感染的疑难病例、免疫抑制宿主的混合感染评估及新发病原体的识别，其临床价值应立足于为决策提供参考而非独立确诊。

异质性来源与局限性

本综述纳入研究间存在显著异质性，其来源可追溯至多个方法学与临床维度。首先，mNGS检测平台差异构成异质性的重要技术来源：不同研究采用的高通量测序平台在读长、通量及错误率方面存在差异，而核酸提取方法、宿主DNA去除策略及生物信息学分析流程（包括数据库版本、比对参数及阳性判定阈值）的不统一，直接影响病原体检出率与报告结果；部分研究未预先设定mNGS阳性判读标准，进一步加剧了研究间可比性的下降。其次，传统培养方法的标准化程度参差不齐：各研究的标本采集时机、接种培养基种类、培养时长及厌氧/微需氧条件的控制不尽相同，尤其苛养菌和真菌培养敏感性的差异，直接影响两种方法一致性评估的基准。第三，患者人群的临床特征构成异质性另一主要来源：纳入研究涵盖免疫抑制与免疫功能正常患者，且抗感染药物暴露史、疾病严重程度及感染类型（社区获得性vs医院获得性）各异，上述因素均可能影响培养阳性率与mNGS检出能力。亚组分析虽在一定程度上降低了异质性，但真菌及脑脊液亚组仍保留中等程度异质性，提示尚存在其他未被分层变量解释的变异来源。

表4 异质性来源与局限性表格

此外，本综述存在若干局限性。其一，受纳入研究数量限制，部分亚组样本量较小，合并效应量估计的精度有限；其二，检索策略限定中英文语种，可能遗漏以其他语言发表的相关研究，存在语言偏倚风险；其三，纳入研究多为单中心小样本设计，且阴性结果研究比例偏低，尽管剪补法提示发表偏倚影响有限，但检验效能受限，不能完全排除其对结论稳健性的潜在影响。上述异质性来源与局限性提示，在解读本综述合并结果时应持审慎态度，未来研究需在检测流程标准化及研究设计规范化方面加以改进。

对临床实践与未来研究的启示

临床实践中，mNGS与传统培养结果不一致时的解读策略应遵循分层逻辑。当mNGS阳性而培养阴性时，需综合评估患者近期经验性抗感染治疗史、标本采集前抗生素暴露史及病原体体外生长特性等因素，此类不一致更多反映培养法敏感性受限而非mNGS假阳性；反之，培养阳性而mNGS阴性时，应核查标本核酸提取效率、宿主背景核酸占比及生物信息学比对参数等环节，并结合病原体胞壁结构特点判断是否存在破壁困难所致的核酸释放不足。无论何种不一致情形，均建议与临床病程、影像学特征及其他实验室指标联合研判，避免单纯依据单一检测结果启动或调整抗感染方案。

图3 对临床实践与未来研究的启示流程图

未来研究应着力于三个方向的改进。其一，统一报告标准是提升研究间可比性的基础，建议建立mNGS检测的最低报告规范，涵盖标本类型与质量参数、核酸提取及宿主去除流程、测序平台与数据量、生信分析流程及阳性判定阈值等核心要素，同时规范传统培养的操作流程与结果报告格式，使两种方法的比较建立在可复现的技术基准之上。其二，开展前瞻性大样本队列验证是确证mNGS临床价值的关键路径，此类研究应预设统一的入组标准与终点指标，连续纳入疑似感染患者而非仅纳入培养阴性病例，以避免选择偏倚对一致性评估的扭曲，并应在研究方案中预先定义亚组分析计划，按标本类型、病原体类别及患者免疫状态进行分层验证。其三，针对本综述发现真菌及脑脊液亚组中未被现有分层变量解释的残余异质性，未来研究应收集更为精细的协变量信息，包括抗真菌药物暴露时程、标本保存条件及运输时间等，以识别影响一致性的潜在修饰因素。此外，鼓励多中心协作与阴性结果发表，将有助于降低语言偏倚和发表偏倚对系统综述结论的干扰，为临床决策提供更为稳健的证据基础。

结论

核心结论

本综述基于系统评价证据表明，mNGS与传统培养在病原检测中的一致性处于中等水平，总体阳性符合率约62.8%，合并Kappa值为0.42，提示两种方法虽存在显著关联但不可相互替代。mNGS具有极高的检测敏感度，可提高感染患者的病原体诊断率，并可用于除外感染、指导临床治疗 [9]。在培养阳性的关节感染病例中，mNGS检出率可达94.9%，其中种水平完全一致者占73%，属水平完全一致者占86.5% [10]，印证了mNGS在病原谱覆盖广度上的优势，但其阳性结果并不等同于责任病原体的确立，仍需结合培养结果与临床背景综合研判。综合现有证据，mNGS应定位为传统培养的重要补充手段，在培养阴性、疑难及混合感染场景中具有独特增量价值；未来需通过标准化检测流程与前瞻性大样本研究进一步验证其临床效用，以推动感染病原学诊断向更精准、更高效的方向发展。

参考文献

[1] 张媛. 重症感染患者mNGS病原体诊断和临床应用相关研究[EB/OL]. 2020-05-26.

[2] 曾祥妮, 李岚, 胡次浪, 杜云, 吴爱民, 朱晓华. mNGS检测肺泡灌洗液病原体在儿童下呼吸道感染中的应用价值[EB/OL]. 2024-06-20.

[3] 中南大学. 宏基因二代测序技术在儿童感染性疾病中的应用价值[EB/OL]. 2023-05-01.

[4] 谢栓栓, 李譞, 李萍, 彭爱梅, 李晓峰, 李微, 王昌惠. 宏基因二代测序技术对感染性疾病患者的诊断价值及其临床应用[EB/OL]. 2020-05-05.

[5] 潘春熹, 吕立文. 基于宏基因组的二代测序技术在重症肺炎患者病原体快速检测中的应用价值探讨[EB/OL]. 2020-04-30.

[6] 黄子达. 宽泛围PCR和宏基因组二代测序方法在人工关节感染微生物诊断中的应用[EB/OL]. 2019-06-01.

[7] 庞晴晴, 白梦茹, 尤青海. 肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制合并肺部感染病原学的应用[EB/OL]. 2023-03-01.

[8] 刘剑, 刘银芝, 占彩霞, 郭琼, 马金霞, 肖倬君, 谢晶晶, 李军帅, 陈孟雨, 李奔, 张榕, 彭小明. 宏基因二代测序技术在新生儿重症监护室病原学诊断中的临床应用 题录 附视频[EB/OL]. 2024-09-09.

[9] 天津医科大学. 宏基因组二代测序在恶性血液系统疾病肺病诊断中的应用[EB/OL]. 2021-11-01.

[10] 朱韵倩, 甘明宇, 张丽梅, 吴冰冰. 宏基因组二代测序技术对新生儿脓毒症的诊断意义[EB/OL]. 2022-05-15.