Dit rapport beschrijft gerichte NGS-ondersteunde nauwkeurige diagnose van C. pneumoniae-pneumonie bij adolescenten, wat succesvolle macrolidtherapie vergemakkelijkt en het nut ervan bij atypische luchtweginfecties benadrukt.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Casusrapport
* These authors contributed equally
Dit rapport beschrijft gerichte NGS-ondersteunde nauwkeurige diagnose van C. pneumoniae-pneumonie bij adolescenten, wat succesvolle macrolidtherapie vergemakkelijkt en het nut ervan bij atypische luchtweginfecties benadrukt.
Chlamydia-pneumonie is een belangrijke oorzaak van door de gemeenschap verkregen longontsteking, maar de diagnose blijft uitdagend vanwege niet-specifieke symptomen en de beperkingen van traditionele methoden zoals serologie, wat vertragingen kan veroorzaken. We presenteren het geval van een 14-jarig meisje dat werd opgenomen met hoest en pijn aan de rechterkant op de borst. De eerste laboratoriumtests waren onopvallend, behalve een positieve C. pneumoniae IgM-uitslag. Een CT-scan van de borst toonde aan dat de rechterbovenkwab infiltreert. Ondanks empirische azithromycine was haar verbetering beperkt. Er werd bronchoscopie uitgevoerd en bronchoalveolaire spoelvloeistof werd geanalyseerd met gerichte next-generation sequencing (tNGS), waarbij C. pneumoniae werd vastgesteld als de dominante pathogeen met een hoog sequentieaantal (9886), wat sterk bewijs leverde voor de etiologie. Gerichte macrolidtherapie werd voortgezet (overgestapt op orale doxycycline), wat leidde tot duidelijke klinische verbetering binnen 72 uur. Longitudinale laboratoriummonitoring toonde een zelfherstellende transaminitis en een toename van Serum Amyloïde A na de behandeling. Dit geval suggereert dat tNGS kan dienen als een waardevol hulpmiddel om een snelle, cultuuronafhankelijke etiologische diagnose te bieden voor atypische longontstekingen, wat helpt effectieve therapie te begeleiden bij geselecteerde patiënten met complexe luchtweginfecties.
Gemeenschapsverworven longontsteking (CAP) vormt een aanzienlijke wereldwijde gezondheidslast, met een complex en divers spectrum van oorzakelijke pathogenen die empirische behandeling bemoeilijken1. Onder de atypische bacteriën is Chlamydia pneumoniae een goed gevestigde etiologische factor, verantwoordelijk voor naar schatting 10%–15% van de CAP-gevallen in alle leeftijdsgroepen2. Sinds de identificatie als een aparte soort in 1986 wordt C. pneumoniae erkend niet alleen als het veroorzaakt van acute luchtweginfecties, maar ook vanwege de mogelijke epidemiologische verbanden met chronische aandoeningen zoals astma en atherosclerose 3,4.
Ondanks de klinische betekenis blijft de nauwkeurige en tijdige diagnose van C. pneumoniae-pneumonie een grote uitdaging voor clinici. De historisch gevestigde serologische methode, micro-immunofluorescentie (MIF), vereist gepaarde acute en herstellende sera, waardoor vroege diagnose wordt uitgesloten, en lijdt aan slechte standaardisatie en significante kruisreactiviteit tussen Chlamydia-soorten 5,6. Hoewel fundamentele studies met succes C. pneumoniae hebben geïsoleerd uit lagere luchtwegmonsters zoals bronchoalveolaire lavagevloeistof7, is het kweken van deze obligate intracellulaire pathogeen technisch veeleisend, tijdrovend en vaak ongevoelig, waardoor het onpraktisch is voor routinematig klinisch gebruik8. Hoewel commercieel verkrijgbare multiplex respiratoire PCR-panelen snelle doorlooptijden bieden en meerdere veelvoorkomende gemengde infecties kunnen detecteren, beperkt hun afhankelijkheid van vooraf gedefinieerde doelwitten hun vermogen om tegelijkertijd op brede, onverwachte of zeldzamere ziekteverwekkers te screenen.
De komst van high-throughput sequencingtechnologieën heeft de pathogenendiagnose bij infectieziekten gerevolutioneerd9. Onder deze factoren vertegenwoordigt gerichte next-generation sequencing (tNGS) een belangrijke vooruitgang door breedspectrumdetectie te combineren met verbeterde gevoeligheid en kosteneffectiviteit. In tegenstelling tot metagenomische NGS (mNGS), die alle nucleïnezuren in een monster sequencet, gebruikt tNGS gerichte verrijkingspanelen om specifieke pathogeengroepen diepgaand te sequencen, waardoor de dekking van relevante doelwitten wordt verbeterd, achtergrondruis van de gastheer wordt verminderd en bio-informatische analyse wordt gestroomlijnd10. Dit maakt het bijzonder geschikt voor klinische omgevingen waar snelle en uitvoerbare resultaten van groot belang zijn. Eerdere studies hebben aangetoond dat NGS-gebaseerde methoden (>90%) superieure gevoeligheid hebben voor het detecteren van ademhalingspathogenen vergeleken met traditionele culturen, met als extra voordeel dat gemengde infecties in maximaal 30%–50% meer gevallenworden geïdentificeerd. Bovendien is tNGS waardevol gebleken bij complexe luchtweginfecties waar traditionele diagnostiek er in een aanzienlijk deel vande gevallen (40%–60%) niet in slaagt een etiologie te identificeren.
Rapporten over de specifieke toepassing en klinische impact van tNGS bij het diagnosticeren van C. pneumoniae-pneumonie , vooral bij kinderen en adolescenten, blijven echter schaars. Er is een opvallende leemte in de literatuur over gestandaardiseerde workflows die tNGS integreren van patiëntselectie tot aan resultaatinterpretatie en therapeutische besluitvorming. Het algemene doel van dit casusrapport is om de potentiële rol van tNGS in het diagnostisch algoritme voor vermoedelijke atypische longontsteking te illustreren en praktische klinische inzichten te bieden in de toepassing ervan. We presenteren het geval van een adolescent meisje met C. pneumoniae-pneumonie , ondersteund door BALF tNGS na een onduidelijke eerste onderzoek. Dit rapport heeft als doel de voordelen van tNGS ten opzichte van alternatieve diagnostische technieken te schetsen, het nut ervan te plaatsen binnen de bredere literatuur over infectieziektediagnostiek en duidelijke informatie te bieden om clinici te helpen bepalen wanneer zo'n geavanceerde diagnostische aanpak geschikt is voor hun patiënten.
Casepresentatie
Een 14-jarige vrouwelijke student zonder noemenswaardige medische geschiedenis werd in juni 2025 opgenomen op de afdeling Ademhalings- en Intensieve Zorggeneeskunde. Ze presenteerde een zeven dagen durende geschiedenis van hoest en het uitvloeien van geelgroen, etterig slijm. De hoest werd erger met scherpe, naaldachtige pijn aan de rechterkant op de borst bij inspiratie een dag voor opname. Ze meldde ook gelijktijdige symptomen van keelpijn, neusverstopping en purulente neusafscheiding. Opmerkelijk was dat ze koorts, rillingen, piepende ademhaling, kortademigheid, hemoptiese, nachtelijk zweten, gewrichtspijn of uitslag ontkende. Ze had zichzelf vijf dagen lang met een samengestelde Houttuynia cordata-mix behandeld zonder symptomenverlichting. Een poliklinische CT-scan van de borst toonde schaduwen in de rechterbovenkwab, wat wijst op infectie, wat haar opname aanmoedigde voor vermoedelijke door de gemeenschap verworven longontsteking.
Bij lichamelijk onderzoek bij opname waren haar vitale functies stabiel: temperatuur 36,4 °C, pols 88 slagen/min, ademhalingsfrequentie 18 ademhalingen per minuut en bloeddruk 87/57 mmHg. Ze was alert en bij bewustzijn. Onderzoek van hoofd en hals toonde geen lipcyanose aan, met milde faryngeale verstopping. Haar borstwand was symmetrisch, percussie was aan beide zijden duidelijk, en auscultatie toonde duidelijke ademgeluiden zonder hoorbare klanken. Een hartonderzoek toonde een regelmatig ritme van 88 slagen per minuut zonder pathologische geruis. Het buikonderzoek was zacht en niet gevoelig. Het neurologisch onderzoek was onopvallend.
Diagnose, beoordeling en plan
De eerste diagnose bij opname was gemeenschapsverworven longontsteking (rechterbovenkwab). Aanvullende onderzoeken werden uitgevoerd om de etiologie te verduidelijken. Laboratoriumbevindingen toonden een normaal volledig bloedbeeld (WBC 7,05 × 109/L, neutrofielen 56,6%) en onopvallende ontstekingsmarkers (hooggevoeligheid CRP 0,55 mg/L, serum amyloïde A <5 mg/L, procalcitonine <0,04 ng/mL). Een cruciale aanwijzing was een positieve Chlamydia-pneumoniae IgM-serologie (22,9 COI, referentie <10). Een uitgebreid panel van nucleïnezuur voor het respiratoirvirus (inclusief adenovirus, influenza A/B, RSV, Mycoplasma pneumoniae, humaan rhinovirus en SARS-CoV-2) leverde negatieve resultaten op, evenals tests op tuberculose (sputumzuurvaste kleuring, TB-DNA, recombinante Mycobacterium tuberculosis fusie eiwit huidtest) en cryptococcale infectie. CT-beeldvorming van de borst bevestigde vlekkerige schaduwen met hoge dichtheid en wazige randen in de rechterbovenkwab (Figuur 1).
Een differentiële diagnose werd zorgvuldig overwogen. Bacteriële longontsteking werd als minder waarschijnlijk beschouwd vanwege het ontbreken van hoge koorts en de normale ontstekingsmarkers. Longtuberculose werd als onwaarschijnlijk beschouwd gezien de negatieve ondersteunende tests en het ontbreken van constitutionele symptomen. Mycoplasma pneumoniae-pneumonie werd uitgesloten door het negatieve serum IgM. De belangrijkste diagnostische uitdaging lag in het interpreteren van de positieve C. pneumoniae IgM. Hoewel het wijst op een recente infectie, kan een enkel positief IgM-resultaat een eerdere infectie, kruisreactiviteit of een niet-specifieke immuunrespons weerspiegelen, waardoor het een onbetrouwbare enige indicator is voor een langdurige cursus gerichte therapie6. Deze diagnostische onzekerheid, gecombineerd met het duidelijke radiografische bewijs van longontsteking, creëerde een overtuigende reden om een definitieve microbiologische diagnose na te streven.
Het beheersplan werd daarom opgesteld om deze diagnostische impasse op te lossen. Na overleg met de familie van de patiënt werd besloten om door te gaan met een fiberoptische bronchoscopie om een monster van de onderste luchtwegen direct van de infectieplaats te verkrijgen. Het specifieke plan was: (1) het uitvoeren van bronchoscopie met bronchoalveolaire spoeling (BAL) in de getroffen rechterbovenkwab; (2) het indienen van de BAL-vloeistof (BALF) voor een uitgebreide pathogeenanalyse met behulp van gerichte next-generation sequencing (tNGS); (3) het aanpassen van de anti-infectieve therapie op basis van de tNGS-resultaten; en (4) om de klinische symptomen en tekenen van de patiënt tijdens de behandeling nauwlettend te monitoren. Deze benadering was ontworpen om de beperkingen van serologie te overstijgen en ondubbelzinnige, pathogeenspecifieke gegevens te verkrijgen om een precisiegeneeskundige aanpak voor haar zorg te sturen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze studie is goedgekeurd door de Ethische Commissie van het Yueqing Derde Volksziekenhuis (Goedkeuring nr. 2026003), waarmee naleving van ethische normen voor menselijk onderzoek wordt gegarandeerd. Het primaire doel is het verkrijgen van een hoogkwalitatief monster van de onderste luchtwegen voor een uitgebreide pathogeenanalyse. Schriftelijke geïnformeerde toestemming is verkregen van de wettelijke voogd van de patiënt voor de klinische procedure en de publicatie van dit casusrapport. Het volgende protocol wordt toegepast voor de diagnostische evaluatie en behandeling van patiënten met vermoedelijke atypische longontsteking, waarbij gebruik wordt gemaakt van gerichte next-generation sequencing (tNGS) om een etiologische diagnose te verkrijgen. De reagentia en de gebruikte apparatuur worden vermeld in de Materiaaltabel.
1. Patiëntselectie en klinische indicatie voor tNGS
2. Verzameling en verwerking van specimen
3. Laboratoriumanalyse via gerichte next-generation sequencing
4. Interpretatie van resultaten en therapeutische interventie
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De implementatie van dit op tNGS gebaseerde diagnostische protocol leverde cruciaal bewijs dat Chlamydia pneumoniae als de dominante ziekteverwekker aanwees, wat precieze antimicrobiële therapie en gunstige klinische uitkomsten aanstuurde. Zoals beschreven in het uitgebreide pathogeenprofiel (Figuur 2), bevestigde tNGS-analyse van BALF een C. pneumoniae-infectie met 9.886 sequenties, terwijl ook rhinovirus A werd geïdentificeerd als een sig...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit geval toont het potentiële nut van gerichte next-generation sequencing (tNGS) aan bij de diagnose van Chlamydia pneumoniae-pneumonie . Wanneer serologische bevindingen onduidelijk zijn en empirische therapie een suboptimale respons oplevert, biedt tNGS-analyse van onderademhalingsmonsters een uitgebreide identificatie van pathogeen, waardoor gerichte therapeutische interventie mogelijk is.
In vergelijking met traditionele methoden biedt tNGS aanzi...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
De auteurs bedanken de patiënt en haar familie voor hun medewerking, en het verplegend personeel van de afdeling Ademhalings- en Kritieke Zorggeneeskunde voor hun klinische ondersteuning.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| –80°C Ultra-Low Temperature Freezer | Thermo Scientific | 905 | Voor langdurige opslag van monsters en nucleïnezuren. |
| Biological Safety Cabinet | Thermo Scientific | 1300 Series A2 | Biedt een steriele omgeving voor monsterverwerking. |
| Bronchoalveolaire Lavage (BAL) Catheter | Teleflex | 22-160 | Voor instillatie en herstel van steriel zoutje tijdens BAL-procedure. |
| Computer Workstation | Dell | Precision 5860 Tower | Krachtige computing voor data-analyse. |
| Cryogenic Vial (2,0 mL) | Thermo Scientific | 375418 | Voor opslag van geëxtraheerd DNA bij gecontroleerde temperaturen. |
| DNA/RNA Shield | Zymo Research | R1100 | Nucleïnezuurbewaaroplossing gebruikt tijdens monsterverwerking. |
| Doxycycline Hyclaat Capsules | (Lokale leverancier) | 100 mg | Tetracycline-klasse antibioticum voor sequentiële orale therapie. |
| Fiberoptisch Bronchoscope | Olympus | BF-XP190 | Gebruikt voor bronchoalveolaire lavage (BAL) onder bewuste sedatie. |
| High-Speed Centrifuge | Eppendorf | 5425 R | Voor monstervoorbereiding en -verwerking. |
| High-Throughput Sequencer | MGI | MGISEQ-200 | Genetische sequencerplatform voor gerichte NGS-analyse. |
| Microcentrifuge Tubes (1,5 mL) | Eppendorf | 22431021 | Steriele, DNase-/RNase-vrije buizen voor monsterverwerking. |
| Pathogen Analysis Software | Genseq | Genseq-PM | Bioinformatics pipeline voor identificatie op soortniveau. |
| Qubit 4,0 Fluorometer | Thermo Fisher Scientific | Q33238 | Gebruikt voor nauwkeurige bibliotheekkwantificering. |
| Sequencing Reaction Kit | Dian Diagnostics | No. 20240005 | Universeel kit voor sequencingreactie op MGI-platform. |
| Serological Test Kit (C. pneumoniae IgM) | Euroimmun | EI 2390-9601 G | Gebruikt voor initiële serologische screening. |
| Steriele Normale Saline (0,9%) | Baxter | 2B2324 | Gebruikt als spoelvloeistof tijdens bronchoscopie. |
| Targeted NGS Enrichment Panel | Dian Diagnostics | Respiratory Pathogen 200+ Panel | Aangepast paneel (Genseq RTI) dat 200+ pathogenen dekt. |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.