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目的:自发性细菌性腹膜炎（Spontaneous bacterial peritonitis,SBP）是肝硬化患者最常见的感染并发症,与失代偿期肝硬化患者的预后密切相关,延迟治疗会增加肝肾综合征的发病率,甚至进展为败血症或感染性休克,治疗费用高昂,病死率高。目前常规的SBP诊断标准敏感性较低,难以早期识别SBP。近年来,宏基因组二代测序（metagenomic Next-Generation Sequencing,mNGS）作为新兴的感染性疾病检测方法越来越受到临床医生的关注,但应用于SBP诊断少有报道。本研究旨在评估腹水mNGS检测相对于腹水培养在肝硬化腹水患者中病原体阳性检出率以及对SBP诊断的意义,并进一步评估腹水mNGS检测结果与肝硬化腹水患者预后的关系。方法:前瞻性纳入2020年7月11日至2020年12月15日在吉林大学第一医院肝胆胰内科住院并行超声引导下腹腔穿刺引流术的肝硬化腹水患者60例,无菌条件下获得其腹水标本,送检腹水常规、腹水生化、腹水培养及腹水mNGS,同期采集血标本送检血常规、肝功能、肾功能、凝血常规、降钙素原和C-反应蛋白。记录患者一般临床资料、肝硬化病因、基础疾病、近2周抗生素使用情况。根据临床资料明确是否合并肝肾综合征、肝性脑病、其他部位感染及上消化道出血等,并计算天门冬氨酸氨基转移酶/血小板比率（APRI）指数、肝纤维化4因子指数（Fibrosis 4 score,FIB-4）、终末期肝病模型（Model for End-stage Liver Disease,MELD）评分,血清钠终末期肝病模型（Model for end-stage liver disease with the incorporation of serum sodium,MELD-Na）评分和Child-Pugh评分。主要研究终点:（1）比较研究对象中腹水mNGS阳性检出率和腹水培养阳性检出率（2）28天和90天不良事件发生率和病死率;次要研究终点（1）比较腹水mNGS检出病原体和腹水培养检出病原体种类和数量,（2）腹水mNGS阳性和腹水培养阳性患者的特点及预后差异。结果:1、研究对象基本情况分析（1）腹水mNGS阳性组和腹水mNGS阴性组年龄、性别、肝硬化病因构成比分析将60例入组患者依据腹水mNGS结果分为腹水mNGS阳性组和腹水mNGS阴性组。腹水mNGS阳性组24人,年龄55.38±8.67岁;男性15人,占62.5%,女性9人,占37.5%;乙型肝炎肝硬化7人,占29.2%,丙型肝炎肝硬化2人,占8.3%,酒精性肝硬化8人,占33.3%,原发性胆汁性胆管炎（Primary biliary cholangitis,PBC）3人,占12.5%,不明原因肝硬化3人,占12.5%,乙型肝炎肝硬化合并酒精性肝硬化1人,占4.2%。腹水mNGS阴性组36人,年龄51.92±9.74岁;男性29人,占80.6%,女性7人,占19.4%;乙型肝炎肝硬化13人,占36.1%,丙型肝炎肝硬化2人,占5.6%,酒精性肝硬化14人,占38.9%,PBC 2人,占5.6%,不明原因肝硬化2人,占5.6%,乙型肝炎肝硬化合并酒精性肝硬化3人,占8.3%。两组患者在年龄、性别、肝硬化病因构成比方面无显著差异（P>0.05）。（2）腹水mNGS阳性组和腹水mNGS阴性组实验室指标分析腹水mNGS阳性组患者的凝血酶原时间（Z=-2.793,P=0.005）、国际标准化比值（Z=-2.438,P=0.014）、降钙素原（Z=-2.367,P=0.018）、C-反应蛋白（Z=-2.038,P=0.042）显著高于腹水mNGS阴性组,血清总蛋白（Z=-2.143,P=0.032）、Na+（Z=-2.249,P=0.024）显著低于腹水mNGS阴性组。两组患者的血清白细胞总数、中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、中性粒细胞-淋巴细胞绝对值比值、血红蛋白、血小板计数、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素、白蛋白、肌酐、尿素氮、凝血酶原活动度、纤维蛋白原、腹水白细胞总数、腹水多核细胞计数、腹水总蛋白均无显著差异（P>0.05）。（3）腹水mNGS检测和腹水培养阳性结果病原体基本情况分析入组的60例肝硬化腹水患者进行腹水mNGS检测,腹水mNGS结果阳性者24人,共检出50例菌株,其中包括革兰氏阳性菌18株,占36%;革兰氏阴性菌22株,44%;真菌4株,占8%（曲霉菌等）;病毒6株（包括细环病毒、EB病毒、人类疱疹病毒、乙肝病毒）,占12%。革兰氏阳性菌株中最多的为葡萄球菌,革兰氏阴性菌中最多的为大肠埃希菌和不动杆菌。腹水培养阳性结果中共检出14例菌株,革兰氏阳性菌9株,占64.3%;革兰氏阴性菌4株,28.6%;真菌1株,占7.1%。对比腹水mNGS和腹水培养病原体结果,腹水mNGS结果中菌株类型较腹水培养丰富,菌株分类较腹水培养更详细。2、腹水mNGS检测结果对肝硬化SBP诊断的价值本研究中纳入的60例肝硬化腹水患者,以腹水mNGS检测结果为病原学依据对肝硬化腹水分类:共检出典型SBP 3例,培养阴性中性粒细胞性腹水（Culture-negative neutrophilic ascites,CNNA）1例,细菌性腹水21例,无菌性腹水35例;以腹水培养结果为病原学依据对肝硬化腹水分类:共检出典型SBP0例,CNNA 4例,细菌性腹水11例,无菌性腹水45例。综上,腹水多形核白细胞（Polymorphonuclear leukocyte,PMN）计数联合腹水mNGS检测诊断肝硬化SBP 25例（41.67%）,腹水PMN计数联合腹水培养诊断肝硬化SBP 15例（25%）。腹水PMN计数联合腹水mNGS检测诊断肝硬化SBP的阳性率（41.67%）显著高于腹水PMN计数联合腹水培养诊断肝硬化SBP的阳性率（25%）（χ~2=13.333,P=0.000）。腹水PMN计数联合腹水mNGS诊断肝硬化SBP的灵敏度为86.7%,特异度为78.9%。3、腹水mNGS检测结果对肝硬化腹水患者预后判断的价值（1）腹水mNGS阳性组和阴性组28天、90天不良事件发生率和病死率的比较腹水mNGS阳性组患者28天不良事件发生率显著高于腹水mNGS阴性组（58.3%vs 22.2%,χ~2=7.239,P=0.007）;腹水mNGS阳性组患者28天病死率显著高于腹水mNGS阴性组（16.7%vs 0,χ~2=6.429,P=0.022）。腹水mNGS阳性组患者90天不良事件发生率显著高于腹水mNGS阴性组（66.7%vs 38.9%,χ~2=4.444,P=0.035）;腹水mNGS阳性组患者90天病死率显著高于腹水mNGS阴性组（29.2%vs 2.7%,χ~2=8.678,P=0.003）。（2）腹水mNGS阳性组和阴性组28天、90天pre-ACLF患者比率的比较28天随访期内,腹水mNGS阳性组的pre-ACLF患者的比例显著高于腹水mNGS阴性组（50%vs 5.6%,χ~2=15.901,P=0.000）。90天随访期内,腹水mNGS阳性组的pre-ACLF患者的比例显著高于腹水mNGS阴性组（54%vs11.1%,χ~2=13.146,P=0.000）。4、腹水mNGS检测结果与肝硬化并发症的相关性分析腹水mNGS阳性组中6人并发肝性脑病,占25%;5人并发肾功能不全,占20.8%,4人并发其他部位感染,占16.7%;4人并发上消化道出血,占16.7%。腹水mNGS阴性组中3人并发肝性脑病,占8.3%;5人并发肾功能不全,占13.9%,4人并发其他部位感染,占11.1%;2人并发上消化道出血,占5.6%。比较腹水mNGS阳性组和阴性组肝硬化并发症的发生率,两组患者在并发肝性脑病、肾功能不全、其他部位感染及上消化道出血发生率方面无显著差异（P>0.05）。5、腹水mNGS检测结果与肝硬化相关评分系统的相关性分析两组间反映肝硬化患者门静脉高压程度的评分如,APRI指数、FIB-4指数无显著差异（P>0.05）。与肝硬化患者预后相关的评分:腹水mNGS阳性组的Child-Pugh评分（11 vs 9.5,Z=-2.520,P=0.011）、MELD评分（18 vs13,Z=-2.313,P=0.020）和MELD-Na评分（23.79 vs 14.60,T=-3.024,P=0.004）显著高于腹水mNGS阴性组。6、腹水mNGS检测结果中病原体对肝硬化腹水患者预后判断的价值（1）腹水mNGS阳性结果中病原体种数与预后的关系腹水mNGS结果为1种病原体的患者28天不良事件的发生率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=11.517,P=0.001）。腹水mNGS结果为1种病原体的患者28天病死率显著高于mNGS阴性组（χ~2=7.527,P=0.043）。腹水mNGS结果为1种病原体的患者90天不良事件的发生率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=8.178,P=0.004）。腹水mNGS病原体为1种或2种的患者90天病死率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=7.305,8.969,P=0.007,0.003）。（2）腹水mNGS结果中细菌革兰染色类型与预后的关系腹水mNGS阳性结果为革兰阳性、阴性或混合阳性的患者28天不良事件发生率和病死率、90天不良事件发生率与腹水mNGS阴性组无明显差异（P>0.05）;三种类型患者90天病死率均显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=4.375,4.375,8.474,P=0.036,0.036,0.004）。（3）腹水mNGS结果中病原体类型与预后的关系腹水mNGS结果为单纯病毒阳性的患者28天不良事件发生率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=8.273,P=0.018）;腹水mNGS结果为单纯细菌阳性的患者28天病死率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=7.163,P=0.025）。腹水mNGS结果为单纯细菌阳性或单纯病毒阳性的患者90天病死率显著高于腹水mNGS阴性组（χ~2=6.294,15.919,P=0.012,0.000）。结论:1、相对于腹水培养,腹水mNGS可提高肝硬化患者腹水病原体阳性检出率。2、腹水PMN计数联合腹水mNGS诊断肝硬化SBP的阳性率显著高于腹水PMN计数联合腹水培养。3、肝硬化患者腹水mNGS检测结果较腹水培养更全面,并能更早期地指导抗生素应用。4、腹水mNGS检测结果阳性与肝硬化腹水患者的不良预后有关,腹水mNGS检测结果较腹水培养结果能更准确地预测肝硬化腹水患者28天、90天不良事件发生。