临床微生物高通量检测,应用场景不同,各种测序技术令人眼花缭乱,但我们可以做如下总结。
进而可以归纳为两大类,四小类测序策略。
目前,”病原微生物基因检测“约等于”病原宏基因组检测“,正如“精准医疗”约等于“肿瘤基因检测”一样。
作为宏基因组的补充,基于多重 PCR 的靶向测序,具有非常大的应用情景。
而其他技术,如宏转录组、RNA-Seq 研究病原与人的互作等目前都还处于探索阶段。
非靶向的宏基因组测序,优势是大而全,不管有多少种微生物感染,理论上都一次给测出来。不仅能测已知病原,还能发现未知病原体。
但是它最大的缺点,就是灵敏度严重依赖于受背景干扰的程度。特别是组织样本,含有大量人体细胞,测出来的数据 99% 都是人的 DNA 序列。
因此可以说,宏基因组测序,就是大海捞针。而靶向测序,则可与之互为补充。
靶向扩增子测序是先富集目的 DNA 序列,再测序。这样可以增加测序数据中目标序列的比例,进而提高检测的灵敏度。
常用于富含 DNA 的手段有扩增和捕获两种。
扩增: 通过 PCR 反应增加目的片段的数量。
捕获: 通过核酸探针与目的片段进行杂交,从而抓取目的序列进行测序。
显然,靶向测序只能用于核酸序列已知的病原体的检测。其好处是灵敏度高、成本低。
参考文献: Chiu C Y , Miller S A . Clinical metagenomics[J]. Nature Reviews Genetics, 2019.