北京市某区40例疑似百日咳儿童病例鼻咽拭子靶向高通量测序检测结果分析

摘要/Abstract

摘要：

目的使用靶向高通量测序（targeted next-generation sequencing，tNGS）了解疑似百日咳病例感染呼吸道病原谱。方法收集2023年9—11月北京市某区疑似百日咳病例鼻咽拭子和血清标本进行百日咳鲍特菌荧光聚合酶链式反应（polymerase chainreaction，PCR）检测、百日咳鲍特菌培养、tNGS检测和百日咳鲍特菌毒素IgG抗体检测，基于tNGS检测结果分析病原谱。结果共收集40例疑似百日咳病例的鼻咽拭子样本和血清标本，百日咳确诊阳性率为80.00%（32/40），22例可以基于病原学检测（荧光PCR或培养法）确诊，21例可以基于血清学检测确诊。17名病例tNGS检测百日咳鲍特菌靶标为阳性，均为荧光PCR检测阳性病例，单份样本检出病原数量为1~5种，且百日咳鲍特菌靶标数量排在单份样本检测多病原靶标数量的第1位或第2位；88.24%（15/17）病例均检测到2种及以上病原，以流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、鼻病毒为优势检出。17名病例荧光PCR获得的靶标浓度和基于tNGS获得的靶标reads数呈正相关。结论 tNGS在百日咳病例病程前期分子定量识别以及呼吸道多病原识别上呈现一定优势，应关注百日咳病例混合感染源。

关键词: 靶向高通量测序, 百日咳, 咳嗽, 培养法, 荧光聚合酶链反应

Abstract:

Objective To investigate the respiratory pathogen spectrum in patients with suspected pertussis using targeted next-generation sequencing（tNGS）. Methods Nasopharyngeal swabs and serum samples were collected from children patients with suspected pertussis in a district of Beijing from September to November 2023. Real-time polymerase chainreaction（PCR），bacterial culture of Bordetella pertussis，and tNGS were performed in nasopharyngeal swabs samples，and pertussis toxin IgG was performed in serum samples. The respiratory pathogen spectrum was analyzed based on tNGS results. Results A total of 40 nasopharyngeal swab and 40 serum samples from 40 patients of suspected pertussis were collected. The confirmed positive diagnosis rate of pertussis was 80.00%（32/40）. 22 patients could be diagnosed by pathogen-detecting methods（real-time PCR method or B. pertussis culture），while 21 patients could be diagnosed by serological testing methods. 17 patients were positive for B. pertussis targets by tNGS，and all being real-time PCR method positive patients. Pathogens number detected per sample ranged from 1 to 5 by tNGS，with B. pertussis targets ranking first or second in the number of multiple pathogen targets detected per sample. In 88.24%（15/17） of patients，two or more pathogens were detected，with haemophilusinfluenzae，staphylococcus aureus，streptococcus pneumoniae，and rhinovirus being the dominant types of pathogens. There was a positive correlation between the target concentration obtained from real-time PCR in 17 cases and the number of target reads obtained from tNGS. Conclusion NGS shows certain advantages in molecular quantitative identification during the early stages of pertussis patients and in recognizing multiple respiratory pathogens，and attention should be given to the study of mixed infections in pertussis patients.

Key words: Targeted next-generation sequencing, Pertussis, Cough, Culture method, Real-time polymerase chain reaction

中图分类号:

R117

刘雨薇, 姬晓雯, 王园园, 李颖, 彭涛, 张彦春. 北京市某区40例疑似百日咳儿童病例鼻咽拭子靶向高通量测序检测结果分析. [J]职业与健康, 2026, 42(14): 1918-1923.

LIU Yuwei, JI Xiaowen, WANG Yuanyuan, LI Ying, PENG Tao, ZHANG Yanchun. Analysis of targeted next-generation sequencing results of nasopharyngeal swabs from 40 children patients of suspected pertussis in a certain district of Beijing. [J]OCCUPATION AND HEALTH, 2026, 42(14): 1918-1923.

图/表 4

参考文献 18

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病例编号	病例分组	病例年龄	发病到采样时间间隔（天）	病例百日咳确诊情况			基于tNGS检出病原情况
病例编号	病例分组	病例年龄	发病到采样时间间隔（天）	是否为基于百日咳鲍特菌病原学确诊病例	是否为基于 PT-IgG确诊病例^d	是否为百日咳确诊病例	检出病原数量（种）	检出病原名称（reads数量）^c
BRK212	A	2岁	3	是（培养阳性）	否	是	2	丙酸棒杆菌（66832）+金黄色葡萄球菌（263）
BRK203	A^a	1月龄	8	是（荧光PCR阳性）	否	是	3	副血链球菌（69380）+百日咳鲍特菌（30370）+金黄色葡萄球菌（4214）
BRK208	A^a	3月龄	9	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	副血链球菌（23499）+百日咳鲍特菌（5813）+流感嗜血杆菌（4628）+肺炎链球菌（437）
BRK209	A^a	3月龄	15	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	2	百日咳鲍特菌（56735）+副流感病毒4型（12）
BRK206	A^a	8岁	17	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	3	百日咳鲍特菌（67143）+肺炎链球菌（2266）+流感嗜血杆菌（1182）
BRK207	A^a	7岁	17	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	2	百日咳鲍特菌（24754）+鼻病毒（1284）
BRK234	A^a	9岁	18	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	3	百日咳鲍特菌（99474）+肺炎支原体（187）+流感嗜血杆菌（104）
BRK227	A^a	7岁	20	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	5	百日咳鲍特菌（55449）+ 副血链球菌（1120）+金黄色葡萄球菌（509）+肺炎链球菌（276）+副流感嗜血杆菌（151）
BRK243	A^a	7岁	21	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	百日咳鲍特菌（30641）+金黄色葡萄球菌（201）+呼吸道合胞病毒（20）
BRK240	A^a	9岁	26	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	1	百日咳鲍特菌（32602）
BRK217	A^a	8岁	27	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	肺炎链球菌（56310）+百日咳鲍特菌（52257）+冠状病毒 229E（5402）+副流感病毒3型（459）
BRK205	B^a	6岁	10	是（荧光PCR阳性）	是	是	2	百日咳鲍特菌（829）+鼻病毒（308）
BRK244	B^a	8岁	15	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	百日咳鲍特菌（29659）+金黄色葡萄球菌（472）
BRK224	B^a	5岁	18	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	3	鼻病毒（42576）+百日咳鲍特菌（520）+流感嗜血杆菌（323）
BRK241	B^a	6岁	19	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	1	百日咳鲍特菌（2828）
BRK229	B^a	6岁	21	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	鼻病毒（114）+百日咳鲍特菌（113）
BRK218	B^b	11岁	24	是（荧光PCR阳性）	是	是	2	肺炎链球菌（32981）+金黄色葡萄球菌（1803）
BRK213	B^b	6岁	29	是（荧光PCR阳性）	是	是	1	金黄色葡萄球菌（72856）
BRK210	B^b	7岁	30	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	1	鼻病毒（2365）
BRK237	B^a	3月龄	30	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	丙酸棒杆菌（1871）+百日咳鲍特菌（432）
BRK214	B^b	7岁	50	是（荧光PCR阳性）	是	是	1	金黄色葡萄球菌（55065）
BRK225	B^a	7岁	71	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	3	金黄色葡萄球菌（28337）+百日咳鲍特菌（4186）+流感嗜血杆菌（242）
BRK235	C^b	3岁	18	否	是	是	1	金黄色葡萄球菌（1017）
BRK222	C^b	1岁	19	否	是	是	2	鼻病毒（4145）+肺炎支原体（4062）
BRK204	C^b	7岁	20	否	是	是	3	金黄色葡萄球菌（16388）+肺炎链球菌（4694）+副流感病毒4型（122）
BRK211	C^b	6岁	23	否	是	是	0	未检出病原
BRK215	C^b	7岁	23	否	是	是	2	金黄色葡萄球菌（449）+鼻病毒（98）
BRK242	C^b	13岁	25	否	是	是	1	流感嗜血杆菌（107）
BRK232	C^b	8岁	37	否	是	是	2	金黄色葡萄球菌（92363）
BRK223	C^b	11岁	40	否	是	是	2	丙酸棒杆菌（14977）+金黄色葡萄球菌（1584）
BRK233	C^b	6岁	40	否	是	是	3	流感嗜血杆菌（7755）+丙酸棒杆菌（918）+甲型流感病毒（23）
BRK236	C^b	9月龄	50	否	是	是	1	副血链球菌（128）
BRK220	D	10月龄	6	否	否	否	2	肺炎链球菌（50768）+呼吸道合胞病毒（1216）
BRK239	D	1月龄	8	否	否	否	1	丙酸棒杆菌（5769）
BRK202	D	6月龄	10	否	否	否	3	流感嗜血杆菌（9547）+丙酸棒杆菌（1554）+鼻病毒（71）
BRK238	D	1月龄	11	否	否	否	4	丙酸棒杆菌（40386）+流感嗜血杆菌（11014 ）+ 金黄色葡萄球菌（338 ）+呼吸道合胞病毒（245）
BRK230	D	1岁	18	否	否	否	3	卡他莫拉菌（25698）+KI多瘤病毒（120）+鼻病毒（60）
BRK226	D	5岁	25	否	否	否	1	流感嗜血杆菌（11102）
BRK245	D	4岁	50	否	否	否	3	卡他莫拉菌（1297）+金黄色葡萄球菌（221）+埃可病毒（50）
BRK216	D	8岁	53	否	否	否	2	鲍曼不动杆菌（4509）+金黄色葡萄球菌（673）

病例编号	病例分组	病例年龄	发病到采样时间间隔（天）	病例百日咳确诊情况			基于tNGS检出病原情况
病例编号	病例分组	病例年龄	发病到采样时间间隔（天）	是否为基于百日咳鲍特菌病原学确诊病例	是否为基于 PT-IgG确诊病例^d	是否为百日咳确诊病例	检出病原数量（种）	检出病原名称（reads数量）^c
BRK212	A	2岁	3	是（培养阳性）	否	是	2	丙酸棒杆菌（66832）+金黄色葡萄球菌（263）
BRK203	A^a	1月龄	8	是（荧光PCR阳性）	否	是	3	副血链球菌（69380）+百日咳鲍特菌（30370）+金黄色葡萄球菌（4214）
BRK208	A^a	3月龄	9	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	副血链球菌（23499）+百日咳鲍特菌（5813）+流感嗜血杆菌（4628）+肺炎链球菌（437）
BRK209	A^a	3月龄	15	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	2	百日咳鲍特菌（56735）+副流感病毒4型（12）
BRK206	A^a	8岁	17	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	3	百日咳鲍特菌（67143）+肺炎链球菌（2266）+流感嗜血杆菌（1182）
BRK207	A^a	7岁	17	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	2	百日咳鲍特菌（24754）+鼻病毒（1284）
BRK234	A^a	9岁	18	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	3	百日咳鲍特菌（99474）+肺炎支原体（187）+流感嗜血杆菌（104）
BRK227	A^a	7岁	20	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	5	百日咳鲍特菌（55449）+ 副血链球菌（1120）+金黄色葡萄球菌（509）+肺炎链球菌（276）+副流感嗜血杆菌（151）
BRK243	A^a	7岁	21	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	百日咳鲍特菌（30641）+金黄色葡萄球菌（201）+呼吸道合胞病毒（20）
BRK240	A^a	9岁	26	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	1	百日咳鲍特菌（32602）
BRK217	A^a	8岁	27	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	否	是	4	肺炎链球菌（56310）+百日咳鲍特菌（52257）+冠状病毒 229E（5402）+副流感病毒3型（459）
BRK205	B^a	6岁	10	是（荧光PCR阳性）	是	是	2	百日咳鲍特菌（829）+鼻病毒（308）
BRK244	B^a	8岁	15	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	百日咳鲍特菌（29659）+金黄色葡萄球菌（472）
BRK224	B^a	5岁	18	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	3	鼻病毒（42576）+百日咳鲍特菌（520）+流感嗜血杆菌（323）
BRK241	B^a	6岁	19	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	1	百日咳鲍特菌（2828）
BRK229	B^a	6岁	21	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	鼻病毒（114）+百日咳鲍特菌（113）
BRK218	B^b	11岁	24	是（荧光PCR阳性）	是	是	2	肺炎链球菌（32981）+金黄色葡萄球菌（1803）
BRK213	B^b	6岁	29	是（荧光PCR阳性）	是	是	1	金黄色葡萄球菌（72856）
BRK210	B^b	7岁	30	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	1	鼻病毒（2365）
BRK237	B^a	3月龄	30	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	2	丙酸棒杆菌（1871）+百日咳鲍特菌（432）
BRK214	B^b	7岁	50	是（荧光PCR阳性）	是	是	1	金黄色葡萄球菌（55065）
BRK225	B^a	7岁	71	是（培养阳性+荧光PCR阳性）	是	是	3	金黄色葡萄球菌（28337）+百日咳鲍特菌（4186）+流感嗜血杆菌（242）
BRK235	C^b	3岁	18	否	是	是	1	金黄色葡萄球菌（1017）
BRK222	C^b	1岁	19	否	是	是	2	鼻病毒（4145）+肺炎支原体（4062）
BRK204	C^b	7岁	20	否	是	是	3	金黄色葡萄球菌（16388）+肺炎链球菌（4694）+副流感病毒4型（122）
BRK211	C^b	6岁	23	否	是	是	0	未检出病原
BRK215	C^b	7岁	23	否	是	是	2	金黄色葡萄球菌（449）+鼻病毒（98）
BRK242	C^b	13岁	25	否	是	是	1	流感嗜血杆菌（107）
BRK232	C^b	8岁	37	否	是	是	2	金黄色葡萄球菌（92363）
BRK223	C^b	11岁	40	否	是	是	2	丙酸棒杆菌（14977）+金黄色葡萄球菌（1584）
BRK233	C^b	6岁	40	否	是	是	3	流感嗜血杆菌（7755）+丙酸棒杆菌（918）+甲型流感病毒（23）
BRK236	C^b	9月龄	50	否	是	是	1	副血链球菌（128）
BRK220	D	10月龄	6	否	否	否	2	肺炎链球菌（50768）+呼吸道合胞病毒（1216）
BRK239	D	1月龄	8	否	否	否	1	丙酸棒杆菌（5769）
BRK202	D	6月龄	10	否	否	否	3	流感嗜血杆菌（9547）+丙酸棒杆菌（1554）+鼻病毒（71）
BRK238	D	1月龄	11	否	否	否	4	丙酸棒杆菌（40386）+流感嗜血杆菌（11014 ）+ 金黄色葡萄球菌（338 ）+呼吸道合胞病毒（245）
BRK230	D	1岁	18	否	否	否	3	卡他莫拉菌（25698）+KI多瘤病毒（120）+鼻病毒（60）
BRK226	D	5岁	25	否	否	否	1	流感嗜血杆菌（11102）
BRK245	D	4岁	50	否	否	否	3	卡他莫拉菌（1297）+金黄色葡萄球菌（221）+埃可病毒（50）
BRK216	D	8岁	53	否	否	否	2	鲍曼不动杆菌（4509）+金黄色葡萄球菌（673）

病原体名称	E组病例（n=17）	F组病例（n=14）	D组病例（n=8）	P值^a
流感嗜血杆菌	35.29（6）	14.29（2）	37.50（3）	0.423
金黄色葡萄球菌	29.14（5）	57.14（8）	37.50（3）	0.310
鼻病毒	23.53（4）	21.43（3）	25.00（2）	1.000
肺炎链球菌	23.53（4）	14.29（2）	12.50（1）	0.871
副血链球菌	17.65（3）	7.14（1）	0.00（0）	0.514
丙酸棒杆菌	5.88（1）	14.29（2）	37.50（3）	0.146
肺炎支原体	5.88（1）	7.14（1）	0.00（0）	1.000
副流感病毒4型	5.88（1）	7.14（1）	0.00（0）	1.000
呼吸道合胞病毒	5.88（1）	0.00（0）	25.00（2）	0.141
冠状病毒229E	5.88（1）	0.00（0）	0.00（0）	1.000
副流感病毒3型	5.88（1）	0.00（0）	0.00（0）	1.000
甲型流感病毒	0.00（0）	7.14（1）	0.00（0）	0.564
卡他莫拉菌	0.00（0）	0.00（0）	25.00（2）	0.038
鲍曼不动杆菌	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205
埃可病毒	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205
KI多瘤病毒	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205

病原体名称	E组病例（n=17）	F组病例（n=14）	D组病例（n=8）	P值^a
流感嗜血杆菌	35.29（6）	14.29（2）	37.50（3）	0.423
金黄色葡萄球菌	29.14（5）	57.14（8）	37.50（3）	0.310
鼻病毒	23.53（4）	21.43（3）	25.00（2）	1.000
肺炎链球菌	23.53（4）	14.29（2）	12.50（1）	0.871
副血链球菌	17.65（3）	7.14（1）	0.00（0）	0.514
丙酸棒杆菌	5.88（1）	14.29（2）	37.50（3）	0.146
肺炎支原体	5.88（1）	7.14（1）	0.00（0）	1.000
副流感病毒4型	5.88（1）	7.14（1）	0.00（0）	1.000
呼吸道合胞病毒	5.88（1）	0.00（0）	25.00（2）	0.141
冠状病毒229E	5.88（1）	0.00（0）	0.00（0）	1.000
副流感病毒3型	5.88（1）	0.00（0）	0.00（0）	1.000
甲型流感病毒	0.00（0）	7.14（1）	0.00（0）	0.564
卡他莫拉菌	0.00（0）	0.00（0）	25.00（2）	0.038
鲍曼不动杆菌	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205
埃可病毒	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205
KI多瘤病毒	0.00（0）	0.00（0）	12.50（1）	0.205

样本编号	荧光PCR检测		tNGS检测
样本编号	Ct值	靶标浓度（copies/mL）	百日咳鲍特菌靶标reads数
BRK209	15.99	1.3×10⁹	56 735
BRK234	18.36	2.5×10⁸	99 474
BRK203	19.73	9.9×10⁷	30 370
BRK206	20.36	6.4×10⁷	67 143
BRK227	23.16	9.6×10⁶	55 449
BRK217	23.89	5.8×10⁶	52 257
BRK208	23.89	5.8×10⁶	5 813
BRK243	25.67	1.7×10⁶	30 641
BRK244	25.97	1.4×10⁶	29 659
BRK207	27.11	6.5×10⁵	24 754
BRK240	27.12	6.5×10⁵	32 602
BRK225	27.83	4.0×10⁵	4 186
BRK224	28.86	2.0×10⁵	520
BRK241	29.37	1.4×10⁵	2 828
BRK205	32.24	2.0×10⁴	829
BRK237	33.40	9.0×10³	432
BRK229	33.32	9.5×10³	113
BRK214	34.08	5.6×10³	0
BRK213	35.71	1.9×10³	0
BRK210	36.21	1.3×10³	0
BRK218	36.22	1.3×10³	0