呼吸道感染是全球第一大的感染死因，是全球疾病负担的重要原因。病原体感染可导致急性呼吸道疾病，更可能影响患者的远期健康，如30%的社区获得性肺炎（Community Acquired Pneumonia, CAP）患者在急性期及恢复期可能出现心血管系统疾病、病原体感染是慢性阻塞性肺病和哮喘急性发作的重要诱因，新冠病毒感染与44种神经系统如中风和癫痫等的疾病风险增加有关。

呼吸道感染正面临新发突发呼吸道病原体持续涌现与细菌耐药性日益加剧的双重公共卫生挑战。过去三十年间，平均每1~2年就会出现一种新发呼吸道病原，部分病原体可能导致大流行，如2009甲型H1N1流感病毒和新冠病毒；细菌耐药是另一重挑战，在20世纪40-50年代的抗生素“黄金时代”，耐药菌即已出现，伴随抗生素的持续发展和使用，细菌耐药日趋严峻，世界卫生组织已将抗生素耐药列为全球健康的重大威胁。

尽早准确鉴定导致感染的病原体是呼吸道感染性疾病防治的基础，是开展有效临床诊疗、高效疫情监测、建立针对性防控策略的重要参考依据。

技术的发展驱动病原体识别鉴定能力的提升。显微镜的发明使我们可直观看到细菌，推动了基于形态学鉴定病原体的方法；对口蹄疫病原研究推动了“病毒”理论的创新；病毒体外分离培养技术的成功建立，标志着人类进入病毒学研究新阶段；基于抗原-抗体特异性反应原理的免疫学检测方法，以及组织培养、分子生物学等关键技术在病原诊断中的系统性应用，均具有里程碑意义。技术的迭代不断推动病原体检测从单种微生物向多种微生物，从低通量向高通量，从PCR、多重PCR到宏基因组（Metagenomic Next Generation Sequencing, mNGS）检测以及即时检测（Point of Care Testing, POCT）的发展，不断拓展人们对感染病原谱及其流行特征的认识。

呼吸道感染病原的研判存在困扰和挑战，呼吸道病原体感染导致的临床表型杂，病原体种类多、变异频，多种病原体共检出以及肺部定植菌的存在，给临床研判感染病原带来困扰和挑战。那么，如何加强病原体的识别和鉴定能力？首先，需要了解有哪些病原体在我国流行，从群体角度认识病原谱的特征，为确定筛查方法提供依据；其次，需要从患者个体角度以及不同的医疗场景下，选择适合的病原检测鉴别方法；第三，从未来需求角度不断发展和改进病原体检测策略。

一、病原谱特征

对病原谱的认识依赖长期的数据积累。自2005年起，本研究团队建立了呼吸道感染病原学研究网络，系统开展病原学研究。2009年国家传染病重大专项启动，对感染病原谱研究给与了连续三个五年计划的持续支持，全国来自高校、医疗卫生机构和科研所院的多个单位组成联合网络共同开展研究。经过近20年的积累，初步绘制了我国跨季节、覆盖全人群的呼吸道感染病原谱。首先，我国呼吸道感染病原体谱具有本土特征。以CAP为例，与美国的数据比较，我国CAP的呼吸道病原体具有核心病原组成多样的特点，除流感病毒仍是最主要的检出病原，肺炎支原体检出频次显著增高，呼吸道细菌如流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯菌等仍是主要检出病原；而美国CAP的数据表明其核心病原以病毒为主且构成相对单一。这一差异表明应基于我国本土数据建立病原体筛查检测方法。

我国急性呼吸道感染核心病原体组成谱相近，根据2009年发表的多病原检测文献，呼吸道感染病原体总检出率阳性率30%~60%，核心病原谱组成相近，如流感病毒是首要检出的病原体，其次是肠道病毒（鼻病毒）、副流感病毒、冠状病毒和腺病毒等；细菌的检出上，肺炎支原体、流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯杆菌和肺炎链球菌等是主要检出病原，结果提示可建立病原体优先检测盘，在保证检出成效的同时，有效降成本。 

图：呼吸道高检出病原组成特征

呼吸道病原体的季节分布特征。呼吸道病原体全年流行，部分病原体具有明显的季节分布特点，如流感病毒和呼吸道合胞病毒是冬季高检出病原，呼吸道合胞病毒的流行高峰从前一年的40周持续次年19周，持续33周。2025年发布的《急性成人社区获得性肺炎临床实践指南》中也提到，对需要开展病毒检测的疑似病例可依据的参考是“多数具有季节性，可有流行病学接触史或群聚性发病”。在临床实践中，因呼吸道病原体是全年流行，即使非高流行季节，在鉴别病原体时也要考虑筛查具有季节性的病原体，避免漏诊。 

呼吸道病原体具有年龄分布特征，如呼吸道合胞病毒在2岁以下婴幼儿和65岁以上人群中检出率较高；门诊、住院和器官移植等免疫抑制人群中病原高检出病原组成也存在差异，要针对性建立优先检测方案。

呼吸道病原体的共检出特征。呼吸道病原体共检出比例约10%~30%，鼻病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、流感嗜血杆菌等高频共检出，高频共检出的病原体的临床意义尚未完全阐明。肺炎克雷伯菌、流感病毒、金黄色葡萄球菌的共检出，常较病原体单独检出的症状更重，提示需明确共检出中哪些是主要驱动病原及其对疾病进程。呼吸道感染病原体存在动态变化。对患者入院及其后的第3天、第5天、第7天的病原检测，发现流感病毒感染后可迅速合并肺炎链球菌、肺炎克雷伯菌的共检出等。提示在感染的病程中需要动态检测病原，结合临床研判诊疗方法。 

二、甄别诊断策略

病原谱的明确进一步加快临床级病原体检测技术的研发和产品的应用。但临床实践中，对呼吸道病原体的识别面临很多痛点：一是混合检出的“主次判断”，如多种病毒共感染，病毒、细菌和非典型病原体混合感染时，如何判断“责任病原体”；二是定植和感染的“判别困境”，基于mNGS学测序我们认识到肺部存在定植菌，在采用高灵敏的分子检测技术所发现的病原体可能是定植菌的干扰，阐明定植菌在感染中的功能，快速推进组学技术在病原鉴定中的“标准化”是解惑的主要路径之一；三是难检、难识别的病原体的“识别盲区”，如肺孢子菌、结核分枝杆菌等为传统方法检出率低的病原体的识别，需要不断完善发展更灵敏的检测技术；四是阴性检出的“临床困局”，这可能受限于检测方法、样本采集时机和质量、治疗对检测窗口的干扰以及未知新病原导致的漏检。

病原诊断核心技术迭代升级。病原诊断领域已经发展出多要素检测技术体系，包括形态、抗原、核酸、体液免疫、细胞免疫和宿主因子等。在传统方法不断优化的基础上，POCT和mNGS方法逐步成为常规检测技术。

分子POCT技术，我国第一个病原体检测的分子POCT产品在2023年获批，虽然较国际上的同类产品晚10年，但技术更新和应用推进发展迅速，部分产品检测时长缩短至十分钟内，该类产品在门急诊等分级诊疗中的应用，将会大大提高基层快速识别病原的能力。

mNGS技术，我国mNGS技术的病原学领域的发展居于国际先进行列，尤其是临床级技术的发展和产品的推广应用，极大提升了对未知病原体的鉴定能力，如新冠病毒的发现中均应用了mNGS技术。随着对感染病原谱认识的不断深入，病原mNGS技术发展出基于随机测序和靶向测序（包括探针捕获测序和PCR扩增测序）等多种方法。

在病原体的甄别和诊断时，需结合需求选择合适的测序方法。轻症CAP、免疫功能正常、有住院风险以及医院获得性肺炎和呼吸机相关肺炎患者，尤其当样本来自肺部、口腔等开放腔道时，可优先靶向测序。当患者存在①危重症、免疫功能缺陷、免疫抑制状态、②疑似新发、罕见、厌氧菌和特殊病原体感染、③具有聚集性发病特征的呼吸道感染、④疑似慢性感染或难治性感染且既往疗效不佳、⑤怀疑中枢神经系统、血流感染、皮肤软组织、 眼部感染和局灶性感染时，建议采用mNGS方法。

在致病微生物的判定上，一般的判断方法参考了以下三点，一是测序数据中微生物的量（检出reads多的，致病可能性大，如某种微生物检出多，致病病原体的可能性大，若样本中检出多种微生物且reads数均较多，需结合定植微生物考虑假阳性；二是对于特殊、罕见的如分枝杆菌属、真菌等，即使低检出，也要考虑其为致病微生物；三是在气道深部的样本中，如支气管肺泡灌洗液中发现大量的微生物reads，高度提示其为致病病原。

在致病病原体的结果判定上要结合多来源的信息综合解读，尤其是基于深度测序的病原体识别上，没有“一刀切”的阈值，必须结合临床、样本类型和其他实验室的数据。 基于mNGS病原检测的共识的结果判定依据，胞内感染菌（如军团菌、结核分枝杆菌）的阳性参考阈值为≥1/100 万（≥30/100 万后序列数增量不提升可信度）、非结核分枝杆菌为≥10 条特异序列，病毒在 ≥3/100 万时要至少覆盖参考基因组的3个非重叠区域等。

基于宿主反应的检测方法 ，国际上，基于蛋白质组、转录组和人工智能的新型试剂盒已获得FDA的批准，用于辅助感染病原体诊断和合理用药。

对阴性检出结果的解读
，需要明确阴性结果不等同于排除感染、核酸阳性不能等同于活动性感染，需结合个体免疫、临床表现、流行病学、样本采集时间与类型以及检测方法等。 采样过程、技术方法以及疾病进程等因素都有可能导致假阴性结果。建议采取以下措施提高病原体的检出率：①部位混合检测，采集呼吸道不同部位样本（如鼻+咽拭子、痰液等）混合检测；②增加检测频次，动态监测，推荐24-48小时后重复检测；③试剂复核，确定试剂盒的检测效率；④更换样本类型，对有下呼吸道症状者，优先使用下呼吸道标本，⑤禁止将粪便与呼吸道样本混合检测，前者含PCR抑制物，易致假阴性。

三、思考与展望

病原体识别能力的提升一直是生物技术大国重点关注的领域，我国也在病原谱及检测技术上进行了重要布局，不断推动新技术新方法在病原鉴定中的应用。

国家食品药品监督管理局已批准1200余种呼吸道病原相关诊断产品，为开展病原的精准诊断提供了更多的工具，随着基于宏基因组技术产品的发展和应用，更将会提升呼吸道病原体的诊断效能。随着相关产品的不断优化，在成本可控的前提下，对门急诊对急性呼吸道感染患者的常规病原学检查是否获得更多的收益需要进行更多的研究数据积累。

根据临床和疾控的需求，在病原识别上可建立多层次快速响应的诊断工具箱。一是发展基于快速抗原和分子检测技术，可为基层快速确认病原、病人分级、感染隔离研判以及家庭自检提供方法；二是针对危重症、免疫抑制患者以及传统方法检测阴性者，在培养、涂片等临床常用的传统技术基础上联合宏基因组方法，进行全面的病原检测；三是从宿主反应、免疫标志物角度发展辅助鉴别病毒和细菌感染以及评估疾病进程和预后的工具。

参考文献

[1] Clin Microbiol Infect. 2009

[2] J Infect. 2022

[3] BMC Infect Dis. 2023

[4] Nat Commun. 2021

[5] Lancet Microbe. 2023

[6] Microbiol Spectr. 2024

[7] Front Cell Infect Microbiol. 2025

[8] 急诊成人社区获得性肺炎临床实践指南《中华急诊医学杂志》, 2025

[9] Lancet Microbe 2022

[10] Am J Respir Crit Care 2021

[11] mSystems 2018

[12] J Clin Microbiol 2011

[13] Clin Infect Dis 2020 

[14] Emerg Infect Dis, 2009a,b, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014

[15] J Infect, 2010, 2012

[16] Am J Respir Crit Care Med, 2017

[17] Chin Med J (Engl), 2020

[18] NPJ Biofilms Microbiomes, 2025

[19] Nat Med, 2020；PNAS, 2018

[20] 病原微生物宏基因组测序生物信息分析及报告质量控制专家共识, 2025

[21] J Infect Dis. 2025

专家介绍

任丽丽

博士。现任中国医学科学院医学实验动物研究所副所长，病原生物学研究所课题组长、克里斯托弗·梅里埃实验室副主任、研究员、博士研究生导师。主要从事呼吸道感染病原组和致病机制研究。入选国家高层次人才计划。现任中华预防医学会生物信息学分会常委兼秘书长等，参与获1项国家科学技术进步二等奖等。

本文由《呼吸界》编辑 Jerry 整理自2026年中国呼吸学科发展大会，感谢任丽丽教授的审阅修改！

* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考

本文完

责编：Jerry