Published August 2, 2023
| Version v1
Publication
RNA-sequencing-based detection of human viral pathogens in cerebrospinal fluid and serum samples from children with meningitis and encephalitis
Creators
- 1. National Institute for Viral Disease Control and Prevention
- 2. Chinese Center For Disease Control and Prevention
- 3. Hunan Children's Hospital
- 4. Hebei Medical University
Description
Encephalitis and meningitis are notable global public health concerns, especially among infants or children. Metagenomic next-generation sequencing (mNGS) has greatly advanced our understanding of the viruses responsible for these diseases. However, the detection rate of the aetiology remains low. We conducted RNA sequencing and virome analysis on cerebrospinal fluid (CSF) and serum samples commonly used in the clinical diagnosis to detect viral pathogens. In total, 226 paired CSF and serum samples from 113 children with encephalitis and meningitis were enrolled. The results showed that the diversity of viruses was higher in CSF, with a total of 12 viral taxa detected, including one case each of herpesvirus, coronavirus and enterovirus, and six cases of adenovirus related to human diseases. In contrast, the Anelloviridae was the most abundant viral family detected in serum, and only a few samples contained human viral pathogens, including one case of enterovirus and two cases of adenovirus. The detection rate for human viral pathogens increases to 10.6 %(12/113) when both types of samples are used simultaneously, compared to CSF along 7.9 % (9/113) or serum alone 2.6 % (3/113). However, we did not detect these viruses simultaneously in paired samples from the same case. These results suggest that CSF samples still have irreplaceable advantages for using mNGS to detect viruses in patients with meningitis and encephalitis, and serum can supplement to improve the detection rate of viral encephalitis and meningitis. The findings of this study could help improve the etiological diagnosis, clinical management and prognosis of patients with meningitis and encephalitis in children.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد التهاب الدماغ والتهاب السحايا من المخاوف العالمية البارزة في مجال الصحة العامة، خاصة بين الرضع أو الأطفال. وقد عزز تسلسل الجيل التالي من الميتاجينوم (mNGS) بشكل كبير فهمنا للفيروسات المسؤولة عن هذه الأمراض. ومع ذلك، لا يزال معدل اكتشاف المسببات منخفضًا. أجرينا تسلسل الحمض النووي الريبي والتحليل الفيروسي على السائل النخاعي وعينات المصل المستخدمة عادة في التشخيص السريري للكشف عن مسببات الأمراض الفيروسية. في المجموع، تم تسجيل 226 عينة مزدوجة من السائل النخاعي والمصل من 113 طفلاً يعانون من التهاب الدماغ والتهاب السحايا. أظهرت النتائج أن تنوع الفيروسات كان أعلى في السائل النخاعي، حيث تم اكتشاف ما مجموعه 12 نوعًا فيروسيًا، بما في ذلك حالة واحدة من كل من فيروس الهربس وفيروس كورونا والفيروس المعوي، وست حالات من الفيروسات الغدية المتعلقة بالأمراض البشرية. على النقيض من ذلك، كانت فيروسات الأنيل هي العائلة الفيروسية الأكثر وفرة التي تم اكتشافها في المصل، واحتوت عينات قليلة فقط على مسببات الأمراض الفيروسية البشرية، بما في ذلك حالة واحدة من الفيروسات المعوية وحالتين من الفيروسات الغدية. يزداد معدل اكتشاف مسببات الأمراض الفيروسية البشرية إلى 10.6 ٪(12/113) عند استخدام كلا النوعين من العينات في وقت واحد، مقارنة مع السائل النخاعي على طول 7.9 ٪ (9/113) أو المصل وحده 2.6 ٪ (3/113). ومع ذلك، لم نكتشف هذه الفيروسات في وقت واحد في عينات مقترنة من نفس الحالة. تشير هذه النتائج إلى أن عينات السائل النخاعي لا تزال تتمتع بمزايا لا يمكن تعويضها لاستخدام mNGS للكشف عن الفيروسات في المرضى الذين يعانون من التهاب السحايا والتهاب الدماغ، ويمكن أن يكمل المصل لتحسين معدل الكشف عن التهاب الدماغ الفيروسي والتهاب السحايا. يمكن أن تساعد نتائج هذه الدراسة في تحسين التشخيص المسبب والإدارة السريرية وتشخيص المرضى الذين يعانون من التهاب السحايا والتهاب الدماغ عند الأطفال.Translated Description (French)
L'encéphalite et la méningite sont des problèmes de santé publique mondiaux notables, en particulier chez les nourrissons ou les enfants. Le séquençage métagénomique de nouvelle génération (mNGS) a grandement fait progresser notre compréhension des virus responsables de ces maladies. Cependant, le taux de détection de l'étiologie reste faible. Nous avons effectué le séquençage de l'ARN et l'analyse du virome sur des échantillons de liquide céphalorachidien (LCR) et de sérum couramment utilisés dans le diagnostic clinique pour détecter les agents pathogènes viraux. Au total, 226 échantillons appariés de LCR et de sérum provenant de 113 enfants atteints d'encéphalite et de méningite ont été inclus. Les résultats ont montré que la diversité des virus était plus élevée dans le LCR, avec un total de 12 taxons viraux détectés, dont un cas chacun d'herpèsvirus, de coronavirus et d'entérovirus, et six cas d'adénovirus liés à des maladies humaines. En revanche, les Anelloviridae étaient la famille virale la plus abondante détectée dans le sérum, et seuls quelques échantillons contenaient des agents pathogènes viraux humains, dont un cas d'entérovirus et deux cas d'adénovirus. Le taux de détection des agents pathogènes viraux humains augmente à 10,6 %(12/113) lorsque les deux types d'échantillons sont utilisés simultanément, par rapport au LCR à 7,9 % (9/113) ou au sérum seul à 2,6 % (3/113). Cependant, nous n'avons pas détecté ces virus simultanément dans des échantillons appariés provenant du même cas. Ces résultats suggèrent que les échantillons de LCR présentent toujours des avantages irremplaçables pour l'utilisation du mNGS pour détecter les virus chez les patients atteints de méningite et d'encéphalite, et que le sérum peut compléter pour améliorer le taux de détection de l'encéphalite virale et de la méningite. Les résultats de cette étude pourraient aider à améliorer le diagnostic étiologique, la prise en charge clinique et le pronostic des patients atteints de méningite et d'encéphalite chez les enfants.Translated Description (Spanish)
La encefalitis y la meningitis son problemas importantes de salud pública a nivel mundial, especialmente entre los lactantes o los niños. La secuenciación metagenómica de próxima generación (mNGS) ha avanzado mucho en nuestra comprensión de los virus responsables de estas enfermedades. Sin embargo, la tasa de detección de la etiología sigue siendo baja. Realizamos secuenciación de ARN y análisis de viroma en muestras de líquido cefalorraquídeo (LCR) y suero comúnmente utilizadas en el diagnóstico clínico para detectar patógenos virales. En total, se inscribieron 226 muestras emparejadas de LCR y suero de 113 niños con encefalitis y meningitis. Los resultados mostraron que la diversidad de virus fue mayor en el LCR, con un total de 12 taxones virales detectados, incluyendo un caso de herpesvirus, coronavirus y enterovirus, y seis casos de adenovirus relacionados con enfermedades humanas. Por el contrario, Anelloviridae fue la familia viral más abundante detectada en suero, y solo unas pocas muestras contenían patógenos virales humanos, incluido un caso de enterovirus y dos casos de adenovirus. La tasa de detección de patógenos virales humanos aumenta al 10,6 %(12/113) cuando ambos tipos de muestras se utilizan simultáneamente, en comparación con el LCR a lo largo del 7,9 % (9/113) o el suero solo al 2,6 % (3/113). Sin embargo, no detectamos estos virus simultáneamente en muestras emparejadas del mismo caso. Estos resultados sugieren que las muestras de LCR todavía tienen ventajas insustituibles para usar mNGS para detectar virus en pacientes con meningitis y encefalitis, y el suero puede complementar para mejorar la tasa de detección de encefalitis y meningitis virales. Los hallazgos de este estudio podrían ayudar a mejorar el diagnóstico etiológico, el manejo clínico y el pronóstico de los pacientes con meningitis y encefalitis en niños.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكشف القائم على تسلسل الحمض النووي الريبي لمسببات الأمراض الفيروسية البشرية في السائل النخاعي وعينات المصل من الأطفال المصابين بالتهاب السحايا والتهاب الدماغ
- Translated title (French)
- Détection basée sur le séquençage de l'ARN d'agents pathogènes viraux humains dans des échantillons de liquide céphalorachidien et de sérum d'enfants atteints de méningite et d'encéphalite
- Translated title (Spanish)
- Detección basada en la secuenciación de ARN de patógenos virales humanos en muestras de líquido cefalorraquídeo y suero de niños con meningitis y encefalitis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4385477575
- DOI
- 10.1099/mgen.0.001079
References
- https://openalex.org/W1771321171
- https://openalex.org/W2091990479
- https://openalex.org/W2102371911
- https://openalex.org/W2121799179
- https://openalex.org/W2169697627
- https://openalex.org/W2170551349
- https://openalex.org/W2268733126
- https://openalex.org/W2282184923
- https://openalex.org/W2291953138
- https://openalex.org/W2306794997
- https://openalex.org/W2465681871
- https://openalex.org/W2482164531
- https://openalex.org/W2521168770
- https://openalex.org/W2533445864
- https://openalex.org/W2679545321
- https://openalex.org/W2754967293
- https://openalex.org/W2755560006
- https://openalex.org/W2761489767
- https://openalex.org/W2782518386
- https://openalex.org/W2793142207
- https://openalex.org/W2796452931
- https://openalex.org/W2801898708
- https://openalex.org/W2807072214
- https://openalex.org/W2810737926
- https://openalex.org/W2810865753
- https://openalex.org/W2886306143
- https://openalex.org/W2898604559
- https://openalex.org/W2951983907
- https://openalex.org/W2953017819
- https://openalex.org/W2968259255
- https://openalex.org/W3021949692
- https://openalex.org/W3041512338
- https://openalex.org/W3046833084
- https://openalex.org/W3151578668
- https://openalex.org/W3196342433
- https://openalex.org/W4211037082
- https://openalex.org/W4212894683
- https://openalex.org/W4234764623
- https://openalex.org/W4285992648
- https://openalex.org/W4296104609
- https://openalex.org/W4306173599
- https://openalex.org/W4322758610