这次新型亚型如何被发现的？mNGS首功！

最一新一新型冠状病毒是如何被断定的？昌序列PCR（mNGS）首当其功！当年SARS，怀疑过支原体、细菌、病毒等受到感染，最后折腾了很久下才断定是冠状病毒受到感染。现在mNGS问世，忽略了致病化学物质学的确诊21世纪！这次从胃癌到确诊，只有短短几天时总长！请注意就简单参阅一下mNGS.

最近三十年，组成员学全面性研究一直是热点，最早是序列学，然后是蛋白质组成员学，现在一新兴组成员学领域则是被认为众所周知前景的昌序列学（Metagenomics）。昌序列学（Metagenomics）又叫化学物质状况序列学、元序列学，通过从则有部从状况样品里面萃取均部化学物质的DNA或RNA，相结合昌序列文库，借助序列学的全面性研究策略全面性研究状况样品所涵盖的均部化学物质的遗传组成员成、群落机能，并可开发在新一新生理活连续性杂质（或获得一新等位基因）。

2014年一新英格兰医学杂志美联社了一个通过昌序列专用监校准治愈了一位诱因无人知晓、重复发在热、较强病症及脑积水病症的14岁小女孩的犯罪行为，这是历史上首个昌序列确诊应用成功的犯罪行为。发在表文章美联社这个基本上治疗及致病肾结石都不能就诊诱因，随后对脑脊混合物抽取mNGS肾结石，结合微生物电子邮件学归纳结果断定一种可疑的致病菌leptospira infection，随后针对连续性地用作万古霉素和吲哚吡苯甲酸治疗后康复。该制作团队确认这是一种尚未美联社过的致病化学物质。由此，确诊昌序列正式用到化学物质确诊拉开了天窗。详细见：NEJM：一新一代PCR技术开发在挽救危重病小女孩

随着等位基因PCR技术开发在的迅猛持续发在展，基于二代PCR的昌序列学（昌序列PCR）成为了确诊的焦点。昌序列PCR（mNGS）是总合归纳来自病人抽取的化学物质和寄微生物的等位基因杂质（DNA和RNA）的方法有，用到多种受到感染连续性疾病的确诊、疾病和健康状态下化学物质学归纳、人类寄微生物反应对受到感染传播的形态化、识别肿瘤相关病毒。昌序列PCR（mNGS）阐述了抽取里面不存在的所有DNA或RNA电子邮件，从而尽可能归纳整个化学物质组成员以及病人抽取里面的人类寄微生物序列或转录组成员，让致病化学物质无所遁形。

在确诊受到感染连续性致病体探寻的过程里面，确诊医师时常可能会受制于一新发在致病体往往想不到、疑难受到感染致病体没想起、或者由于监校准技术开发在受限想起没监校准到的困境，原先的确诊专用确诊形式与确诊的迫切所需之间还不存在着极大的两者之间。而mNGS (昌序列学二代PCR技术开发在) 在“理论上”尽可能说道确诊医师的上述不足之处，现阶段已妥善解决确诊受到感染连续性疾病就医的大部分困难。

mNGS作为一种不需培植的一新型技术开发在，可以全面性慢速全面性研究受到感染致病体，相比传统观念培植方法有拥有更更好敏感连续性的同时又与“得心应手诊疗”的理念相独创。Gyarmati 等在2016年发在表的一篇史料里面指出，mNGS可以从则有部从血混合物抽取里面全面性研究不能培植的、苛养的以及非细菌 (病毒和孢子) 致病体。除此之则有，mNGS可以常用风行病预防，较强从则有部从确诊抽取里面获的致病体传播证物的潜力。2014年，Hasman等指出mNGS可常用尿混合物抽取里面致病体以及MRSA等位基因的监校准，而且不仅MRSA等位基因的监校准结果与药敏检验原则上，也与基于纯培植物的均序列PCR (WGS) 的进化归纳结果相匹配。日益多的犯罪行为以及确诊全面性研究指出mNGS常用确诊确诊的可行连续性以及诸多劣势，使得mNGS成为理想致病体确诊方法有的“大受欢迎提名人”。

mNGS有哪些用途呢？

请注意这张图更好地概括和所述。二代PCR不仅可以常用致病学监校准，也可以在致病培植后做深的二代PCR，甚至均序列归纳。现在主要常用确诊的还是确诊一新种致病学监校准，通过监校准可以想到一新种里面带有的致病体。如果PCR量尽可能实质连续性跃进，它除了可以把一新种里面里所有化学物质的蛋白质校准出来则有，也可以把人体表达的所有RNA校准出来，尽力说明定植或者受到感染。比如锇假单胞菌校准出来后，人体有不能针对它显现出炎症反应，还可以说明是定植还是受到感染，但现在还在探索阶段，尚基本上未常用确诊。

对于混合受到感染，mNGS也有天然的劣势

对于混合受到感染的确诊，与传统观念方法有相比，NGS较强更更好的敏感连续性。

然而，在下定决心光明坦途，为确诊缺少“一站式”妥善系统设计之前，mNGS仍有一段崎岖小路需艰难继续前进。首先，受制于血混合物、痰混合物、脑脊混合物、组成员织、拭子等纷纷杂杂的一新种并不一定，如何创建统一的蛋白质萃取标准规范使得致病体的监校准效能最大化困难重重。寄微生物蛋白质也是干扰致病体监校准的一大各种因素，在蛋白质萃取环节，怎么样做到有效掺入寄微生物蛋白质，非金属致病体蛋白质，进而提更好mNGS的灵敏度也是困扰之一。

在PCR环节，如何依据关心的致病体并不一定为了让适宜的PCR策略？如何权衡PCR深、交付时总长以及所需金融业开发在成本等诸多各种因素？这些诱因依然是现阶段接踵而来的极大的过关斩将。

另则有，在检验环节加入质控抽取必不可少。理想的质控应仅限于于多种不同受到感染病症以及对应的各种抽取并不一定，涵盖乙型肝炎质控、复数质控以及加入病毒连续性或纯DNA的人工模拟质控抽取。然而，mNGS均面伸展的方法有学连续连续性为选取何种病毒连续性作为乙型肝炎质控增加了难度，确诊实践里面又该如何获取经过伦理审批的大批量复数折衷抽取也是诱因之一。

在微生物电子邮件之则有，近来有全面性研究审计了多种不同的生信归纳方法有的成败。原先的方法有不仅算法不存在差异，而且所用的数据库也多种不同，导致在致病体全面性研究能力以及相对丰度量度之则有再次出现差别。在mNGS生信归纳报表缺乏国际标准规范的情况下，用作者基于同样知识、可及连续性以及简便连续性选用生信归纳插件，可能会对检验重复连续性以及结果可靠连续性致使冲击，成为mNGS的确诊标准规范化障碍。

因此，该全面性研究重点关心蛋白质萃取和微生物电子邮件归纳两个重要环节，对比审计三同样源寄微生物掺入试剂盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种原先商用或非商用微生物电子邮件工具的成败。

科学家采集9个体混合物 (粘混合物混合物、脓混合物、脊柱混合物、痰混合物) 抽取和1个骨组成员织一新种进行PCR，再次分别用作多种不同的微生物电子邮件插件比如基于Unix种系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于网页版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 归纳插件与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们断定多种不同抽取的下机冗余及人源序列占到比差异较大 (3.5%-98.9%)，其里面人源占到比与抽取并不一定无关，与每个抽取自身的连续连续性以及去寄微生物试剂盒的效能有关。

本发在表文章涉及的mNGS生信归纳插件

以培植或MALDI-TOF为金标准规范，科学家审计量度了每种归纳插件的致病体全面性研究个数以及其对应的乙型肝炎、假乙型肝炎、敏感连续性等匹配。在确诊实践里面，一新技术开发在需同时具备较强更好敏感连续性和更好乙型肝炎预校准值 (PPV)。用作Kraken和Taxonomer这两个风行的插件可以看到其监校准到数十到数百种化学物质，量度获得的PPV极低。虽然设置持续连续性过滤对妥善解决这一诱因有益，但持续连续性究竟设置为多少仍不存在争议。另则有，插件需总合用作多个匹配，如相对丰度、序列大小、序列伸展率等专用病毒连续性的全面性研究。

科学家也在复数质控抽取里面检验1%的人苍白杆菌，他们归纳苍白杆菌的检验可能是状况或抽取间的水污染、PCR试剂引入或微生物电子邮件归纳的模糊折衷等诱因导致。时代背景菌的诱因也在多个全面性研究里面被提及，这些检验的致病体在抽取里面是否真实不存在？水污染、定植还是致病如何区分？技术开发在研发在医护人员，微生物电子邮件医护人员、化学物质医学专家以及确诊医师也接踵而来着急剧强化的过关斩将。概括说来，现在mNGS的确诊应用接踵而来如下四个过关斩将：

受制于如上的过关斩将，我们也遇到了一系列的不足之处。编纂者本期搜集了两个关于mNGS确诊医学专家常可能会问到的诱因，从现阶段技术开发在持续发在展的某种程度驶往，给出如下的尝试连续性正确连续性。

为什么有些抽取培植乙型肝炎了、蛋白质监校准乙型肝炎了、mNGS不能检验来？这个技术开发在确实不行？

任何确诊监校准都要考虑卫生金融业开发在成本，这也是一新技术开发在mNGS的考量各种因素之一，使得现在mNGS金融业开发在成本与灵敏度之间需权衡。确诊抽取较强颇为更好的复杂度，而且很多致病体受到感染后含量很低或病患后取样导致致病数量降低，在限定冗余的情况下，靶致病由于电子邮件太少而被丢失。

由于这些过关斩将随之而来的监校准限于，往往就可能会促使确诊医师形成接触限于，所以我们听到确诊医师对mNGS机能的不认可的声音。虽然扩充冗余是手段之一，但在卫生金融业开发在成本的限定下总有但会。通过非金属病毒连续性，大幅提高PCR冗余，进而提更好灵敏度；监校准总长片段，进而提更好特异连续性是我们与确诊现在以及未来共同努力的方向。

确诊医师经常该系统mNGS监校准结果是一个致病体沙罗，到底哪个或哪几个致病才是始作俑者？

多个致病的检验主要如下两个之则有诱因：

mNGS技术开发在算法不存在短序列模糊折衷，偏爱针对大部分同源连续性较更好的物种，因此其在这类同源连续性较更好的物种里面分类意义就打了折扣。如何妥善解决一个短序列同时偏爱到多种致病体诱因呢？现在我们的研发在医护人员正在慢速的开发在新形态等位基因数据库，多个数据库的启用将可能会实质连续性提更好病毒连续性的正确地折衷能力。

多致病共受到感染、 原发在受到感染与继发在受到感染的多致病受到感染或呼吸道口腔，肠道口腔停止使用体系本身的化学物质多样连续性等诱因将可能会导致多种致病体检验。这实际上不是技术开发在本身限于，而是确诊医学诱因。培植方法有、质谱仪方法有、多重PCR方法有也可能会检验多个致病体，再次的确诊结论需有确诊确诊的相关电子邮件介入、也需确诊受到感染医师的共同参与，不能仅靠监校准妥善解决一切诱因。在更进一步精简份文件的情况下，多致病体沙罗展示的劣势效用在于一之则有缺少可能的有效证物，另一之则有比方说正确地清晰的确诊电子邮件时可以专用确诊确诊。

对于mNGS来说，可以说为致病学确诊又打开了一扇一新窗户，我们一定要大胆的实践，要了解它的劣势和优点，但是拿到结果时要进去求证，掌握一新前沿。

原始出处：

Couto, N., Schuele, L., Raangs, E. C., Machado, M. P., Mendes, C. I., Jesus, T. F., ... & Autenrieth, I. B. (2018). Critical steps in clinical shotgun metagenomics for the concomitant detection and typing of microbial pathogens. Scientific reports, 8(1), 13767.

Gyarmati, P. et al. Metagenomic analysis of bloodstream infections in patients with acute leukemia and therapy-induced

neutropenia. Sci. Rep. 6, 23532 (2016).

Hasman, H. et al. Rapid whole-genome sequencing for detection and characterization of microorganisms directly from clinical