2022年3月17日，领航基因与华山医院感染科张文宏教授团队合作进行的题为“The direct application of plasma droplet digital PCR in the ultra-early pathogen detection and warning during sepsis: case reports”的论文在线发表于Journal of Infection and Public Health，论文将在四月份正式刊出。该研究表明数字PCR(ddPCR)在超早期阶段快速诊断脓毒症应用方面具有良好的潜力。
脓毒症是一种时间依赖性的高致死率和高致残率的疾病，及时准确的诊断至关重要。全球每年大约有3000万脓毒症患者，530万人死亡。在血流感染的情况下，每延迟治疗1小时，死亡率提高8%。每延迟治疗6小时，死亡率达58%，快速诊断病原和适当的治疗，可以避免80%的脓毒症患者死亡。
脓毒症在快速准确诊断方面仍然存在挑战，包括阳性率低、检测周期长、传统血液培养相对容易污染等问题。因此，迫切需要开发一种诊断工具，缩短报告时间，提高检出率，配合及时、有针对性的治疗方案，以降低脓毒症的总体死亡率。
文章报告了两例脓毒症患者，在使用ddPCR后实现了快速准确的病原学诊断。
案例一
54岁男性患者，2021年3月30日由于黄疸和发热入院，检测指标白细胞升高(8.22×10^9/L)，CRP (86.16mg/L)，PCT(4.94ng/L)，以及血培养结果(大肠杆菌，E.coli)，临床诊断为脓毒症，入院后接受亚胺培南西司他丁钠治疗。
案例1住院期间的实验室检测结果
患者经过一周的治疗，患者的体温和炎症指标（PCT 等）趋向于正常，虽然4月7日的时候ddPCR显示E.coli的拷贝数还有46.8 copies/mL，但医生认为这可能是病原残留的DNA。在4月8日夜间，病人突生脓毒症休克(E.coli 的拷贝数达到了70311.6copies/mL)。4月19日，因患者的病情已稳定了一周，所以又停了药，但3天后患者再次发生脓毒症休克(E.coli 的拷贝数达到了21633.6 copies/mL)。患者一直用药亚胺培南西司他丁钠，直到康复出院。在住院期间患者共做了7次 ddPCR 监测血流感染。
案例二
79 岁男性患者，间歇性发热16天，呼吸局促、干咳，于2021年6月8日入院。入院时，白细胞(18.33*10^9/L)，CRP(15.74 mg/L)，PCT(0.07 ng/L)，临床诊断为肺炎，病原体诊断未知。
案例2住院期间的实验室检测结果
入院后，怀疑患者是血流感染，进行了2次ddPCR检测，6月10日的检测11 个小时内出结果，肺炎克雷伯菌(40 copies/mL)和KPC酶(30 copies/mL)水平相对较低。6月11日上午 9:40，患者突发脓毒症休克。ddPCR结果显示感染肺炎克雷伯菌(51241.2 copies/mL)，金黄色葡萄球菌(66 copies/mL)，粪肠球菌(54 copies/mL)，KPC酶(1136.8 copies/mL)，立即用药头孢他啶阿维巴坦钠。6月8日和6月10日进行了两次血培养，但是在120个小时后才得到结果，且报告结果为阴性。
两个案例表明，数字PCR的临床应用有助于脓毒症在超早期（<24小时）的诊断，并在脓毒症治疗过程中可以对病原体精准定量监测。
数字PCR优势
文章最后指出，目前，其他可用于血流感染检测的分子生物学方法还包括：荧光定量 PCR方法 、芯片杂交方法、宏基因组测序方法等。荧光定量 PCR方法敏感度低，且没有提供耐药结果，因此对于治疗指导效果有限。宏基因组测序方法缺点在于成本高、耗时长，不能直接监测病原体定量变化。与这些检测方法相比，数字PCR具有更短的报告时间和更高的灵敏度，可以诊断耐药基因，具有更高的阳性检出率。
