靶向高通量测序技术应用于感染性疾病专家共识.docxVIP

靶向高通量测序技术应用于感染性疾病专家共识

摘要

感染性疾病仍是全球重要的公共卫生威胁之一，及时准确的病原学检测对于感染性疾病的诊治至关重要。传统的病原体检测方法，如涂片镜检法、培养法、免疫学方法和分子生物学技术等，在临床检测中发挥着各自优势，但也存在不同的局限性。目前，靶向高通量测序技术（targetednextgenerationsequencing，tNGS）在感染性疾病病原体检测中显示出较大潜力。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，tNGS预计将在感染性疾病的诊断和治疗中得到更广泛的应用。为保证tNGS在临床应用更加规范，提高tNGS技术应用于感染性疾病病原体诊断的质量，明确tNGS应用场景，有效实施质量管理，特组织领域内专家编写制订本共识，希望本共识有益于业界的良性互动，使该技术为临床抗感染诊治能力提升提供帮助。

关键词：靶向高通量测序;感染性疾病;诊断;专家共识

近年来，全球感染性疾病发病率虽有所下降，但仍是人类健康的主要威胁之一。在治疗感染性疾病的过程中，准确和及时的病原学诊断至关重要。目前，传统的病原体检测方法各有优势和局限性：（1）培养是部分病原体诊断的“金标准”，但是耗时长且阳性检出率低；（2）抗原抗体等免疫学方法检测速度快，但准确度有待提升；（3）聚合酶链反应（polymerasechainreaction，PCR）技术特异度和敏感度高，但是检测覆盖病原体有限［HYPERLINK/cmaid/1525627\lR11,HYPERLINK/cmaid/1525627\lR22,HYPERLINK/cmaid/1525627\lR33］。Sanger测序技术在过去30年里已成为实验室的标准测序方法，鉴于其只能逐段测序，通量较小，测序速度慢，耗时长，因此开展大规模测序项目既昂贵又费力［HYPERLINK/cmaid/1525627\lR44］。

高通量测序技术为病原体检测提供了新的可能性，能够并行处理数十万到数百万个DNA模板，实现千兆碱基（Gb）级别的通量，显著降低成本［HYPERLINK/cmaid/1525627\lR55］。该技术在病原体检测方面的应用主要包括宏基因组二代测序（metagenomicsnext-generationsequencing，mNGS）和靶向高通量测序（targetednext-generationsequencing，tNGS）。前期研究和应用已经展现了mNGS在感染性疾病病原体快速诊断方面的优势，然而高成本、易受宿主核酸干扰等因素在一定程度上阻碍其在临床的广泛应用［HYPERLINK/cmaid/1525627\lR66］。基于多重PCR扩增或探针靶向捕获的tNGS能够选择性地扩增或富集目标片段，同时检测样本中几十种至几百种病原体，这使得tNGS成为一种高效、经济且准确的病原体检测工具，见HYPERLINK/cmaid/1525627\lT1表1［HYPERLINK/cmaid/1525627\lR77,HYPERLINK/cmaid/1525627\lR88］。

测序方法

tNGS

mNGS

探针捕获

多重PCR

优点

（1）靶向选定的病原体和一些已知的抗性基因/突变，敏感度和特异度较高；

（2）减少或消除不必要的人类基因组序列扩增；

（3）探针增补相对容易，靶标拓展性较高

（1）靶向选定的病原体和一些已知的抗性基因/突变，敏感度和特异度较高；

（2）减少或消除不必要的人类基因组序列扩增；

（3）检测流程相对较短

（1）直接从患者标本中进行无偏性的病原体检测；

（2）有助于诊断罕见的、不典型的和新发病原体；

（3）信息分析全面，除了对物种信息挖掘，还能得到微生物群落重要基因信息等

缺点

（1）针对性富集，靶向病原谱外的微生物存在局限性；

（2）样品制备中的文库制备富集步骤会增加污染风险

（1）靶标设计数量受限（几十到几百种），针对性富集，病原谱外的微生物存在局限性；

（2）样品制备中的目标核酸富集步骤会增加污染风险；

（3）核酸完整性要求高，不适用于无菌体液（如血液、脑脊液等）

（1）易受人源核酸干扰；

（2）费用相对较高；

（3）测序数据量推荐20M以上

表1tNGS与mNGS在不同病原体检测中的优缺点

注：tNGS.靶向高通量测序；mNGS.宏基因组二代测序；PCR.聚合酶链反应

目前，tNGS在感染性疾病病原体检测中显示出较大的潜力，可能成为一种更优的检测手段。随着技术的进步和成本的进一步降低，tNGS有望在临床上得到更广泛的应用。为了提高tNGS技术在感染性疾病病原体诊断中的质量，明确tNGS应用场景，有效实施质量管理，保证tNGS在临床应用中更加规范，国家感染性疾病临床医学研究中心、深圳市医学会感染病专业委员会和深圳市医疗感染性疾病临床质量