感染性疾病由细菌、病毒、真菌等多种病原体引起，起病急，临床表现缺乏特异性，发病率和病死率较高，一直威胁着人类健康。据统计，全球每年约有1500万人死于感染。在儿童这一特殊群体中，病毒是引起感染的主要元凶。全球每年约有3310万例患儿感染呼吸道合胞病毒，约10万人死于流感引起的呼吸系统相关疾病。值得注意的是，由于抗生素的不合理使用甚至滥用，耐药菌株如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、多重耐药结核菌的不断增多使得临床治疗较为棘手。感染性疾病除了给患者身体造成巨大伤害，也给患者的家庭及社会带来较为严重的经济负担。在美国，平均每年病毒性脑炎的总花费350万~540万美元，感染性腹泻病造成的经济损失约为1.5亿美元。

对于重症感染，快速的病原确定对于患者的治疗及预后往往十分关键。目前常用的病原学检测方法有培养法、免疫学检测和核酸分子检测等，这些检测手段为感染性疾病的诊断提供了较为重要的病原学参考价值。虽然目前培养法仍然是病原学诊断的"金标准"，但传统的培养法以及免疫学检测存在周期长、灵敏度低和检测病原体种类有限等不足。

分子诊断是基于核酸的诊断技术，较传统的检测方法具有高灵敏度、特异性，快速，可以检测新型、罕见和未知的病原体等显著优势。目前较为成熟的检测方法包括荧光定量PCR技术、多重PCR技术、基因芯片、二代以及三代测序等多种技术。

多重分子检测是多靶标的核酸检测，在同一个反应体系中可同时进行多种病原体的PCR反应，不仅具有灵敏度和特异性高，操作简单，检测快速，覆盖的病原体种类广等优势，而且不易受抗生素影响，能够检出混合性感染。2019年上海儿童医学中心感染科的一项研究显示：在68例回顾性研究中，多重分子检测的总体特异性为92.1%，在无乳链球菌和新生隐球菌的灵敏度为100%，且1 h即可获得检测结果，克服了培养法的周期长、低检出率及低特异性的缺陷。在巴西萨尔瓦多的一项研究发现，在451例疑似细菌性脑膜炎患者中，抗生素使用前后分子检测的灵敏度几乎不受抗生素使用的影响。此外，在脑脊液细胞数正常的脑脊液标本中，多重分子检测检出18例病原菌，弥补了脑脊液细胞数在中枢感染诊断中的不足。

二代测序技术（next generation sequencing，NGS）又称为下一代测序技术和高通量测序，其可一次性对几百万到十亿条DNA分子进行并行测序，是一组较一代测序通量更高、成本更低、用时更短且自动化程度更高的测序技术。从2010年开始，采用NGS检测诊断感染性疾病开始逐渐从国家实验室、疾控中心过渡到临床。最早使用的NGS平台为2005年发布的GS20测序仪，与之前基于Sanger测序原理的测序仪器相比，其获得的微生物基因组数据量提高了百倍。NGS检测时，可以在完全没有先验信息或者临床倾向性的时候检测到病原，因此可对于少见、罕见感染或者新发的感染性病原体进行检测。早在2008年，《新英格兰医学杂志》报道了同一供体器官移植至3个受体后，4~6周内相继死亡的案例。在PCR、血清学检测等方法学均无果的情况下使用NGS检出一种新的病原体——沙粒病毒，充分体现了其在新发病原体方面的检测价值。2014年，《新英格兰医学杂志》报道了1例14岁的联合免疫缺陷男孩在进行了38项检查，5种高级抗生素联用效果不佳的情况下，使用NGS检出钩端螺旋体，最终使用青霉素好转的案例，展现了NGS在罕见病原体方面价值，推开了国内外病原宏基因组临床应用的大门。

碳青霉烯耐药肠杆菌（carbapenem-resistant Enterobacteriaceae，CRE）近年来形势严峻，因其高传播性，有限的治疗手段，以及高死亡率，已成为全球公共卫生的重大问题。因此，及时发现和控制以及针对CRE的精准用药至关重要，而精准的防控和治疗均依靠及时准确的诊断。德国血液和骨髓移植工作组2016年指南：特定多重耐药菌对血流感染的进展具有预测价值，因此或可能用于指导经验性抗感染治疗；推荐allo-HCST患者进行多重耐药菌筛查，尤其是在流行趋势较高的地区。及时发现革兰阴性菌（肠杆菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌）中是否存在导致碳青霉烯不敏感的相关基因序列，从而为CRE感染的即时诊断、治疗和感染控制提供及时的决策依据。

分子检测不仅可以实现感染性疾病病原体的及时、有效诊断，而且可以有效减少抗生素的使用、降低住院天数和节省治疗费用，具有较好的经济学效益。

1．分子检测的高诊断性能可减少感染性疾病的抗生素使用和调整抗病毒药物。Radmard等报道416例疑诊中枢感染患者在病因学明确诊断前均已行抗生素治疗，抗生素暴露的中位时间为2 h。而通过分子检测仅有68例仍需继续使用抗生素治疗。德国慕尼黑医路德维希马克西米利安大学豪纳儿童医院的一项单中心回顾性研究发现，使用快速分子检测的疑似脑膜脑炎患儿不仅抗生素治疗时间显著减少，而且阿昔洛韦的使用时间也从3.0 d降低至1.0 d，且这种差异在新生儿中较为显著。

2．分子检测可有效缩短感染性疾病患者的住院天数。Francis等在251例疑似儿童脑膜炎患者中对比了快速分子检测方法和常规实验室诊断方法，结果显示使用快速分子检测方法的患儿不仅中位抗生素治疗时间显著减少，中位住院时间也从5 d减少至3 d。加拿大安大略省中心的皇家维多利亚区域卫生中心的一项单中心研究也有类似的发现，分子检测前后中枢感染患者的平均住院天数缩短了1.5 d。

3．分子检测可有效降低感染性疾病的治疗费用。Groenewoud等在2016年至2017年使用分子检测方法（cobas Liat PCR检测）对283例疑似流感病毒和RSV感染的成人患者进行诊断，与传统的实验室检测相比，每位患者平均节省300~1000欧元的住院费用。在HSV感染的患儿中，快速分子检测方法的使用使每例患儿的治疗费用约节省了428美元。

快速诊断测试方法为迅速、准确地识别感染性微生物和抗菌药物敏感性提供了可能性。由于目前的NGS检测成本仍然较高，还不能在临床广泛普及，也影响到其时效性。因此，对于一些发病急骤、进展迅速的重症感染患者，需进一步发展即时的病原体检测，如开发移植患者常见病原体的检测panel，2 h内进行常见病原体筛查或者进行相对定量评估；而对于NGS检测灵敏度较低的病原体，建立较为完备的诊断方法库具有重要价值。因此，快速诊断测试有可能成为包括多模式抗菌药物合理应用管理项目的协调干预措施的一个有价值的组成部分。与此同时，可以有效优化临床抗菌药物的管理，减少不必要的药物使用，而且可以缩短患者的住院时间，具有较好的卫生经济学使用价值。

随着分子诊断技术的进展和成本的下降，其在临床的应用日益广泛，使得病原体的快速精准诊断得以实现。在后续的应用中，可以进一步探索如何对特定标本和可能病原体，在已有的检测系统基础上进行优化，从而提高病原体检出的灵敏度和特异度。此外，还应重视的是，由于分子诊断技术检测范围和深度显著超出传统方法，因此对其检测结果的评估与传统微生物检测方法的评估不同，需要发展新的分子诊断技术检测特异度和灵敏度评估策略，才能为将来分子诊断技术检测的应用打下坚实基础。