[发明专利]检测血液中微生物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及微生物检测，特别是血液中的微生物的检测方法、宿主感染病原体的检测方法 及其装置。

背景技术

基于宿主与微生物的关系，宿主中的微生物可分为多种，包括正常菌群、与宿主共生的包 括寄生的微生物、引起机体感染致病的微生物——病原体等。宿主的血浆含有游离DNA，包 括来源于宿主的和来源于微生物的游离DNA片段。

不明原因发热(feverofundeterminedorigin,feverofunknownorigin,FUO)，是指反复发热超 过38.3℃，病程持续3周以上，并且经1周详细的检查仍无法明确诊断的疾病。根据潜在病因 将FUO分为4种亚型-经典型(classicFUO)、院内型(nosocomialFUO)、免疫缺陷型(neutropenic FUO)和HIV相关型(HIVassociatedFUO)。

据文献报道，目前FUO大约占发热病例的10％，其确诊率大约在90％左右。在已确诊的 病例中，感染性疾病大约占到50％-55％，其中细菌感染大约占感染性疾病75％，占诊断明确 疾病40％左右；病毒感染大约占感染性疾病20％，占诊断明确疾病10％左右；其他感染约占 感染性疾病4％，占诊断明确疾病2％左右，包括真菌感染、支原体感染、立克次体感染、及 寄生虫感染。非感染性疾病占45％-50％，其中自身免疫疾病约占非感染性疾病50％，占诊断 明确疾病23％左右；肿瘤性疾病占非感染性疾病49％，占诊断明确疾病16％。

不明原因发热的诊断关键在找出病因，临床上主要应鉴别4类疾病，即感染性疾病、恶性 肿瘤、自身免疫性疾病及其他可引起发热的疾病。目前针对不明原因发热病因诊断展开了大量 的研究，研究证明感染仍是不明原因发热研究性报告中最为普遍的病因。

目前，不明原因发热明确诊断方法中以血清学和(或)细菌学为主，其次为组织学活检,再次 为临床过程和(或)治疗反应、影像学检查、体液或骨髓检查、手术探查。这些技术在临床诊断 中已发挥了巨大的作用，但仍存在一些不足之处，例如培养技术繁琐而费时，组织学活检及手 术探查等可能会给病人带来痛苦及负担，这些不足之处需要应用新的技术去弥补。

发明内容

本发明一方面提供一种检测血液中微生物的方法，微生物包括细菌、病毒和真菌，包括： (1)提取血液样本核酸，对核酸的至少一部分进行序列测定，获得测序数据；(2)去除(1) 中的测序数据中的宿主测序数据；(3)将(2)中余下的测序数据比对到微生物参考数据库， 获得比对结果，所说的微生物参考数据库包含多种细菌的参考序列和多种病毒的参考基序列； (4)依据(3)的比对结果，确定微生物包含的物种及物种的丰度。

本发明的另一方面提供一种确定宿主感染病原体的方法，所说的宿主包括人和哺乳动物， 所说的病原体包括致病细菌和/或致病病毒，该方法包括：(1)提取宿主血液样本核酸，对核 酸的至少一部分进行序列测定，获得测序数据；(2)去除(1)中的测序数据中的宿主测序数 据；(3)将(2)中余下的测序数据比对到病原体参考数据库，获得比对结果；(4)依据(3) 的比对结果，确定样本包含的致病物种及其丰度；(5)将(4)中致病物种的丰度与所述致病 物种的不致病丰度进行比较，两者有显著性差异则确定该宿主感染这种病原体。

本发明的再一方面提供一种确定宿主感染病原体的装置，该装置包括：A.核酸提取单元， 用于提取宿主血液/血浆/血清样本核酸，对核酸的至少一部分进行序列测定，获得测序数据； B.数据去除单元，连接A单元，用于接收A中的测序数据，去除测序数据中的宿主测序数据； C.比对单元，连接B单元或者连接A和B单元，用于将B中余下的测序数据比对到病原体 参考数据库，获得比对结果；D.丰度计算单元，与C单元连接，用于接收C中的比对结果， 确定样本包含的病原体种类及各种病原体的丰度；E.判定单元，与D单元连接，用于接收D 中的致病物种的丰度，将致病物种的丰度与该致病物种的不致病丰度进行比较，二者有显著性 差异则确定宿主感染该致病物种。