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目的:1.分析宏基因组高通量测序技术诊断病毒性脑(膜)炎、结核性脑膜炎、化脓性脑膜炎和隐球菌性脑膜炎的敏感度和特异度等指标;2.分析不同的Unique reads条数在鉴别中枢神经系统感染性疾病中的作用;3.分析不同检测时间对宏基因组高通量测序检测结果的影响;4.分析感染累及不同部位时,选择不同样本进行宏基因组高通量测序对诊断结果的影响。方法:2016年11月～2019年2月共计201例患者纳入本研究,包括70例病毒性脑(膜)炎、39例结核性脑膜炎、38例化脓性脑膜炎、24例真菌性脑膜炎和30例对照组。在常规诊治操作中留取脑脊液或血液标本,进行DNA提取和文库构建。将质控合格的文库进行BGISEQ-500/50测序,经过生物信息分析后生成测序数据,根据患者临床信息判读致病体。根据患者临床信息及其他辅助检查结果,形成最终诊断。计算高通量测序对中枢神经系统感染性疾病的诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值等指标。比较在不同的Unique reads条数标准下,高通量测序对中枢神经系统感染性疾病的诊断效能。结果:1.在确诊的病毒性脑(膜)炎患者中,当Unique reads≥ 2时,高通量测序诊断病毒性脑(膜)炎的ROC曲线下面积(0.651)最大,NGS诊断的阳性一致百分比,阴性一致百分比和总一致百分比分别为40.8%,89.3%和76.1%。当感染仅累及脑(脊)膜时,脑脊液组高通量测序阳性率(100%)高于血液组(60%),脑脊液组Unique reads、基因覆盖度均高于血液组,p<0.05。当感染累及脑实质时,脑组织NGS的Unique reads、基因覆盖度均高于脑脊液标本。2.在确诊和很可能的结核性脑膜炎患者中,当种水平序列数≥1时,ROC曲线下面积(0.610)最大,NGS诊断的阳性一致百分比、阴性一致百分比和总一致百分比分别为25.6%,96.3%和82.6%。在金标准确诊的结核性脑膜炎患者中,NGS诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为60%、96.3%、33.3%和98.7%。将高通量测序与常规检测方法结合时,结核性脑膜炎的诊断阳性率为61.54%(24/39)。3.在金标准确诊的化脓性脑炎中,当Unique reads条数≥ 5时,ROC曲线下面积(0.892)最大,NGS敏感度为83.3%,特异度为95.1%,阳性预测值为55.6%,阴性预测值为98.7%。4.当Uniquereads条数≥2时,NGS诊断隐球菌性脑炎的敏感度为75%,特异度为99.47%,阳性预测值为90%,阴性预测值为98.43%。结论:1.(1)建议将Uniquereads≥2作为NGS检测病毒感染的阳性标准;(2)推荐在病毒性脑(膜)炎发病早期进行高通量测序检测;(3)当感染累及脑膜时,选择脑脊液进行NGS诊断价值优于血液。2.(1)当NGS检出结核分枝杆菌复合群时,建议至少一条以上序列可匹配到种或属时,可作为阳性结果;(2)NGS对结核性脑膜炎的诊断能力尚有待进一步提高,目前可作为一种辅助诊断手段,并可作为排他性诊断方法之一。3.(1)建议将Unique reads数≥5定义为NGS检测化脓性脑膜炎的阳性标准;(2)化脓性脑膜炎的NGS结果较为纷繁复杂,对病原菌和背景污染菌的鉴别是目前的难题。4.(1)NGS对隐球菌性脑膜炎的诊断能力低于常规检测方法;(2)NGS可鉴别隐球菌菌种,有助于隐球菌性脑膜炎的诊治管理;(3)建议早期联合墨汁染色、真菌培养、荚膜抗原检测及高通量测序多种方法,以期早期、精准诊断,为抗感染治疗方案及疗程的选择提供依据。5.(1)尽管NGS对病毒性脑(膜)炎和结核性脑膜炎的诊断能力一般,但在目前临床诊断的困境中,无疑是很有意义的检测手段。(2)NGS对化脓性脑膜炎和隐球菌性脑膜炎的诊断能力较好;(3)临床医生应根据临床各方面证据结合高通量测序结果综合判定病原体。