背景：

儿童和青少年白血病患者在接受骨髓抑制化疗或造血细胞移植(HCT)术后，处于极度免疫功能低下状态，因而面临极高的危及生命的血流感染(BSI)和脓毒血症发生风险。目前，临床主要依赖经验性抗生素预防来降低BSI风险，但效果有限。因此，亟需一种新型、精准的预防性干预范式，即在感染临床症状出现前，通过病原体检测指导的抢先治疗新模式。本研究旨在评估血浆微生物游离DNA宏基因组测序(mcfDNA-Seq)作为BSI预测工具的临床性能。

方法：

①在这项前瞻性队列研究中，2017年8月9日至2022年2月28日期间，研究人员前瞻性地每日收集25岁以下、在圣裘德儿童研究医院接受白血病治疗且具有危及生命的血流感染高风险患者的剩余临床血浆样本。

②研究采用mcfDNA-Seq技术，检测血流感染发病前7天至发病后1天采集的血液样本中的病原体DNA，并检测了同一人群中无发热或感染症状时的对照样本。主要研究结果为mcfDNA-Seq在血流感染发病前3天检测目标病原体的灵敏度(预设有效灵敏度为50%)及在对照样本中的特异性。

③探索性分析包括：限定细菌或常见血流感染病原体后、应用数据衍生的DNA片段浓度阈值后的灵敏度和特异性；评估发病前7天内每日的预测灵敏度；识别影响预测灵敏度或特异性的临床特征；分析血流感染发作时mcfDNA-Seq检出的其他微生物的临床相关性；同时评估感染发病当天或次日采集样本的诊断灵敏度。

结果：

①研究人群与事件数量：结果显示，158名入组参与者中，60名(38%)发生了94次可评估的血流感染事件(其中19例为研究预试验阶段已报道的事件)。

②预测灵敏度——即“感染发生前检出病原体”的能力：mcfDNA-Seq对所有血流感染的预测灵敏度为51.9%(95%CI 40.5-63.1)，仅针对细菌感染的预测灵敏度为53.8%(95%CI 42.2-65.2)；应用140分子/μL的DNA片段浓度阈值截断后，预测灵敏度仍为51.9%(95%CI 40.5-63.1)。同时，预测灵敏度呈时间依赖性：发病前第7天的灵敏度最低，且随时间推移逐日升高，至诊断当日达到峰值。

③诊断灵敏度——即“感染确诊当日或次日检出”的能力：所有血流感染的诊断灵敏度为81.3%(95%CI 71.0-89.1)，仅限细菌感染的诊断灵敏度为83.1%(95%CI 72.9-90.7)。

④预测特异性——即“无感染时不出现假阳性”的能力：mcfDNA-Seq对血流感染的预测特异性为82.7%(95%CI 76.0-88.2)；限定常见血流感染病原体后，特异性提升至88.9%(95%CI 83.0-93.3)；同时应用上述浓度阈值后，特异性进一步提升至93.8%(95%CI88.9-97.0)。

⑤影响预测性能的关键临床因素：临床特征分析显示，急性淋巴细胞白血病患者的预测灵敏度显著高于急性髓系白血病患者(校正比值比aOR=11.1，95%CI 1.7–74.2)；混合感染患者的预测灵敏度显著低于革兰氏阳性菌单一感染患者(校正比值比aOR=0.0，95%CI 0.0–0.2)。临床假阳性结果与单纯胃肠道功能紊乱(P=0.037)或合并近期高剂量阿糖胞苷治疗(P=0.012)呈正相关。

⑥mcfDNA-Seq检出额外病原体的临床意义：mcfDNA-Seq检出、而血培养未发现的其他微生物，其DNA浓度在血流感染确诊前的升高趋势显著低于目标病原体，提示其临床相关性较低，更可能为定植或非致病性信号。

结论：mcfDNA-Seq可在严重免疫功能低下患者的部分血流感染发生前检出致病病原体。通过将检测结果限定于相关病原体亚群、排除假阳性高风险患者或应用更高的浓度阈值，可提升其预测特异性。未来需开展临床试验，评估mcfDNA-Seq指导的抢先治疗在降低高危患者血流感染发生率中的价值，为该类患者的感染防控提供新的临床范式。