PCR、tNGS、mNGS，这篇理清楚

体外诊断价值圈 · 公众号 · · 2024-11-30 09:34

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病原微生物引起的感染性疾病是人类死亡率和发病率最高的疾病之一。引起感染的病原体种类繁多，包括细菌、真菌、病毒、支原体与衣原体等等，对于不同种类病原体引起的感染，其治疗方式天差地别，临床医生只有快速、准确地确定致病病原微生物，选择合适的药物对症治疗，才能及时有效的改善患者的预后。

因此，快速准确地检测出致病微生物是感染性疾病治疗与管理的关键。

临床感染诊断所面临的挑战

宏基因组高通量测序技术（mNGS）通过对临床样本中微生物和宿主核酸的测序分析，可以无偏倚地检测多种病原微生物，正在逐渐应用于临床感染性疾病病原检测。

靶向基因测序（tNGS）也算是宏基因的“弟弟”，或者叫“小宏基因”吧！又称病原体靶向测序，是基于靶向捕获联合新一代测序技术，不依赖于传统的微生物培养，直接对临床样本中的核酸进行富集，再通过高通量测序，然后与数据库进行比对分析。根据比对到的序列信息来判断样本包含的病原微生物种类，能够快速、客观地检测临床样本中较多的病原微生物为临床诊断提供依据。

这里借用一下中国食药鉴定研究院对于靶向测序的描述，病原靶向测序（tNGS）通过超多重PCR扩增与高通量测序两种技术的结合，能够对待测样本中几十种至几百种已知病原微生物及其毒力和/或耐药基因进行检测。对低浓度的病原微生物的检测，特别是其毒力和/或耐药基因检测，与病原宏基因组测序（mNGS）相比，tNGS具有病原谱范围明确、测序成本低等优势。因此，tNGS在临床检验领域正受到越来越多的关注。（引自中国食品药品检定研究院）

这个评价算是非常高了，但靶向测序的优点也确实值得被称赞，我觉得关键的原因还是把测序的价格降下来了，从原来的 三四千打到现在几百到一千的价格 ，这就使得测序的临床应用范围更加的广泛了。同时就目前的数据来看，临床常见的病原体统共也就一两百种是比较常见的，与多达近万种的大海捞针式的宏基因相比，靶向基因测序（小宏基因）的性价比就很高了。

tNGS技术将“PCR”和“NGS”的优势结合 ，采用超多重PCR正向富集目标病原，提升检测灵敏度，同时可以排除宿主核酸干扰，经测序和生信分析可实现不同症候群、感染脏器、患者类型等多种临床场景的核心病原鉴定。tNGS较mNGS极大提高了检测敏感性，且可以同时兼顾DNA和RNA流程，并极大缩短了检测时间，具有性价比高、可定制化的特点，是一个可应用于多场景的技术平台。

tNGS从检测流程和周期上来看，整体TAT时间会略有缩短，但是在文库构建和高通量测序环节依旧需要花费很多的时间。但是样本送到实验室内基本可以在20小时以内出结果。

从技术上来看，tNGS和mNGS最大的区别在于在测序之前的PCR扩增是不是特异，如果是非特异性的，那就是宏基因，后续的测序没有偏移，覆盖范围更广；如果是特异性的，那就是tNGS，通过选中一部分靶序列进行测序，可以提高精度，但是会损失一部分靶标。

这里有一个概念就是“富集技术”

（1）PCR扩增子富集

在NGS测序之前，先用与已知核苷酸序列互补的引物PCR扩增数百至数千个碱基对的病毒基因组来富集小病毒基因组）。

（2）靶向富集技术

靶富集（TE）方法是病毒基因组PCR和宏基因组测序问题的一种解决方案。这些方法通常会首先设计为与病原体参考序列互补的小RNA / DNA探针。与基于特异性PCR扩增子的方法不同，探针靶向富集可使整个基因组被重叠探针所覆盖，这些探针用于杂交反应以捕获与其固相结合的互补DNA序列。

三个病毒测序技术对比总结

三个病毒测序技术细节对比

靶向测序（tNGS）会不会把宏基因（mNGS）打趴下？

PCR、tNGS、mNGS，这篇理清楚

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