这次新型冠状病毒如何被推测的？mNGS首功！

最取而代之的取而代之型免疫缺陷是如何被见到的？恒遗传物质组成员DNA（mNGS）首当其功！曾因SARS，怀疑过支原体、细变形虫、病原体等病原体感染，最后可怜了很久下才见到是免疫缺陷病原体感染。如今mNGS风靡一时，改变了病原体变形虫种学的病人取而代之格局！这次从推病到病人，只有较长较长几天等待时间！示意图就有用讲解一下mNGS.

已经有三十年，组成员学深入研究一直是热点，最早是遗传物质组成员学，然后是蛋白质组成员学，如今取而代之兴组成员学行业则是被并不认为最有推展前景的恒遗传物质组成员学（Metagenomics）。恒遗传物质组成员学（Metagenomics）又叫变形虫种周边环境遗传物质组成员学、元遗传物质组成员学，通过同样从周边环境容器中所所含正因如此部变形虫种的DNA或RNA，构建恒遗传物质组成员角川书店，利用遗传物质组成员学的深入研究思路深入研究周边环境容器所相关联的正因如此部变形虫种的遗传组成员成、群落动态，并可整合取而代之的生理活开放性物质（或得到取而代之遗传物质）。

2014年取而代之英格兰医学杂志路透社了一个通过恒遗传物质组成员借助于侦办校正治愈了一位状况不明、间歇推热、不具备帕金森氏症及脑积水腹泻的14岁小**的近来，这是历史上首个恒遗传物质组成员外科运用得到成功的近来。篇文章路透社这个正因如此治疗及病原体侵入性都没患病状况，随后对循环系统试样mNGS侵入性，结合海洋生物资讯学数据分析结果见到一种可疑的感染性变形虫leptospira infection，随后更促使开放性地适用抗病毒和头孢两场肟治疗后出院。该一个团队确认这是一种未曾有路透社过的病原体变形虫种。由此，外科恒遗传物质组成员正式运用花钱变形虫种病人拉开了掀开。详细见：NEJM：取而代之一代DNA关键技术起死回生危重病小**

随着遗传物质DNA关键技术的迅猛推展，基于二代DNA的恒遗传物质组成员学（恒遗传物质组成员DNA）带入了外科的焦点。恒遗传物质组成员DNA（mNGS）是综合开放性数据分析来自患者试样的变形虫种和体内的遗传物质物质（DNA和RNA）的步骤，运用花钱多种病原体感染开放性性疾病的病人、性疾病和健康情况下下变形虫种学数据分析、进化体内质子化对病原体感染传播方式的外观上化、辨识癌症相关病原体。恒遗传物质组成员DNA（mNGS）描述了试样中所不存在的所有DNA或RNA资讯，从而须要数据分析整个变形虫种组成员以及患者试样中所的进化体内遗传物质组成员或转录组成员，让感染性变形虫种无所遁形。

在外科病原体感染开放性变形虫株探寻的过程中所，外科外科医生时都才会面对着取而代之推变形虫株往往没想到、疑难病原体感染变形虫株没想到、或者由于侦办校正关键技术受限制想到没侦办校正到的困境，原有的外科借助于病人方式与外科的迫切供给间还不存在着非常大的鸿沟。而mNGS (恒遗传物质组成员学二代DNA关键技术) 在“理论上”须要看看外科外科医生的上述无论如何，目前为止为止已妥善解决外科病原体感染开放性性疾病诊治的大多不方便。

mNGS作为一种不需人才培养的取而代之型关键技术，可以深入更快鉴别病原体感染变形虫株，相较有别于人才培养步骤拥有更佳敏感度的同时又与“精准护理”的理念相与众相异。Gyarmati 等在2016年推表的一篇文献中所引述，mNGS可以同样从肾脏体试样中所鉴别只能人才培养的、苛养的以及非细变形虫 (病原体和真变形虫) 变形虫株。除此之外，mNGS可以用花钱性疾病卫生保健，不具备同样从外科试样中所获的变形虫株传播方式线索的潜力。2014年，Hasman等引述mNGS可用花钱尿液体试样中所变形虫株以及感染性遗传物质的侦办校正，而且不仅感染性遗传物质的侦办校正结果与药敏科学实验一致，也与基于纯人才培养物的正因如此遗传物质组成员DNA (WGS) 的形态数据分析结果近似于。日益多的近来以及外科深入研究引述mNGS用花钱外科病人的近期以及诸多战术上，使得mNGS带入理想变形虫株病人步骤的“热门候选人”。

mNGS有哪些用途呢？

示意图这张图更好地概括和概述。二代DNA不仅可以用花钱病原体学侦办校正，也可以在病原体人才培养后花钱深达的二代DNA，甚至正因如此遗传物质组成员数据分析。现在主要用花钱外科的还是外科古海洋生物学家病原体学侦办校正，通过侦办校正可以明白古海洋生物学家中所含有的变形虫株。如果DNA量须要促使突破，它除了可以把古海洋生物学家中所里所有变形虫种的多肽校正出来外，也可以把人体表达的所有RNA校正出来，尽力辨别定植或者病原体感染。比如；也真单胞变形虫校正出来后，人体有没针对它产生推炎质子化，还可以辨别是定植还是病原体感染，但目前为止还在探索阶段，尚正因如此未有用花钱外科。

对于混合成病原体感染，mNGS也有天然的战术上

对于混合成病原体感染的病人，与有别于步骤相较，NGS不具备更佳的敏感度。

然而，在踏上光明坦途，为外科备有“客户服务”妥善解决方案之前，mNGS仍有一段崎岖小路需严峻前行。首先，面对着肾脏体、便秘液体、循环系统、组成员织、拭子等纷纷杂杂的古海洋生物学家特开放性，如何建立统一的多肽所含取而代之标准使得变形虫株的侦办校正准确度最大化十分不方便。体内多肽也是冲击变形虫株侦办校正的一大各种因素，在多肽所含即场，怎么样花钱到有效添加体内多肽，可溶性变形虫株多肽，进而提升mNGS的明晰度也是困扰之一。

在DNA即场，如何依据注意的变形虫株特开放性选项更好的DNA思路？如何权衡DNA深达、交付等待时间以及所需金融业整合成本等诸多各种因素？这些弊端无论如何是目前为止为止导致的非常大的考验。

另外，在科学实验即场投身质控试样不可或缺。理想的质控应该一般而言花钱相异病原体感染症候群以及对应该的各种试样特开放性，涵盖白血病质控、阴开放性质控以及投身病原体开放性或纯DNA的人工模拟质控试样。然而，mNGS更促使覆盖的步骤学特开放性为选取何种病原体开放性作为白血病质控增加了难度，外科实践中所又该如何换取经过道德规范审批的大批量阴开放性对照试样也是弊端之一。

在海洋生物资讯特别，近来有深入研究评量了相异的生信数据分析步骤的优劣。原有的步骤不仅算法不存在差异，而且所用的在线也各有相异，加剧在变形虫株鉴别能力以及相对总质量推算特别出现差别。在mNGS生信数据分析流程缺乏统一取而代之标准的情况，适用者基于其所知识、可及开放性以及简便开放性配上生信数据分析该软件，才会对科学实验重复开放性以及结果可靠开放性造成影响，带入mNGS的外科取而代之标准障碍。

因此，该深入研究重点注意多肽所含和海洋生物资讯数据分析两个这两项，对比评量三其所源体内添加试剂盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种原有商用或非商用海洋生物资讯运用软件的优劣。

深入学术界采集9个肾脏循环体 (腹膜液体、脓液体、四肢液体、便秘液体) 试样和1个骨组成员织古海洋生物学家进行DNA，最后分别适用相异的海洋生物资讯该软件比如基于Unix系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于Facebook旧版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 数据分析该软件与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们见到相异试样的可拆卸花销及人源序列占多数比差异较大 (3.5%-98.9%)，其中所人源占多数比与试样特开放性无关，与每个试样自身的特开放性以及去体内试剂盒的效率有关。

本篇文章关的的mNGS生信数据分析该软件

以人才培养或MALDI-TOF为金取而代之标准，深入学术界评量推算了每种数据分析该软件的变形虫株鉴别个数以及其对应该的白血病、真白血病、敏感度等参数。在外科实践中所，取而代之关键技术须要同时兼顾不具备高敏感度和高白血病预校正值 (PPV)。适用Kraken和Taxonomer这两个流行的该软件可以想到其侦办校正到数十到数百种变形虫种，推算得到的PPV极高。虽然另设持续开放性漂白对妥善解决这一弊端有益，但持续开放性无论如何另设为多少仍不存在争论。另外，该软件需综合开放性适用多个参数，如相对总质量、遗传物质组成员形状、遗传物质组成员普及率等借助于病原体开放性的鉴别。

深入学术界也在阴开放性质控试样中所侦办出1%的人苍白大肠杆变形虫，他们数据分析苍白大肠杆变形虫的侦办出也许是周边环境或试样间的污染、DNA试剂扩展或海洋生物资讯数据分析的单纯鉴别等状况加剧。取材变形虫的弊端也在多个深入研究中所被提及，这些侦办出的变形虫株在试样中所是否是单纯不存在？污染、定植还是感染性如何区分？关键技术研推关键技术人员，海洋生物资讯关键技术人员、变形虫种学术界以及外科外科医生也导致着不断追加的考验。揭示知道来，目前为止mNGS的外科运用导致如下四个考验：

面对着如上的考验，我们也遇到了一系列的无论如何。编者本期搜集了两个关于mNGS外科学术界都才会问到的弊端，从目前为止为止关键技术推展的尺度出推，给出如下的尝试开放性解答。

为什么有些试样人才培养白血病了、多肽侦办校正白血病了、mNGS没侦办出来？这个关键技术回事不来？

任何外科侦办校正都要慎重考虑周边环境卫生金融业整合成本，这也是取而代之关键技术mNGS的考量各种因素之一，使得目前为止mNGS金融业整合成本与明晰度间须要权衡。外科试样不具备相当高的举例来知道，而且很多变形虫株病原体感染后含量很低或用药后采样加剧病原体存量降低，在限定花销的情况，靶病原体由于资讯太少而被丢失。

由于这些考验带来的侦办校正局限开放性，往往就才会促使外科外科医生演化成认识局限开放性，所以我们听到外科外科医生对mNGS动态的不赞许的声音。虽然扩充花销是手段之一，但在周边环境卫生金融业整合成本的限定下总有先决条件。通过可溶性病原体开放性，加大DNA花销，进而提升明晰度；侦办校正长图片，进而提升特异开放性是我们与外科目前为止以及未有来合作努力的同方向。

外科外科医生常会反馈mNGS侦办校正结果是一个变形虫株列表，确实哪个或哪几个病原体才是元凶？

多个病原体的侦办出主要如下两个特别状况：

mNGS关键技术算法不存在较长序列单纯鉴别，尤其针对大多同源开放性较高的生境，因此其在这类同源开放性较高的生境中所界定象征意义就打了定价。如何妥善解决一个较长序列同时比较到多种变形虫株弊端呢？目前为止我们的研推关键技术人员正在更快的整合外观上遗传物质在线，多个在线的启用将才会提升病原体开放性的准确鉴别能力。

多病原体共病原体感染、 原推病原体感染与继推病原体感染的多病原体病原体感染或溃疡粘液体，胃粘液体开放体系本身的变形虫种动植物等状况将才会加剧多种变形虫株侦办出。这实际上不是关键技术本身局限开放性，而是外科医学弊端。人才培养步骤、晶体学步骤、多重PCR步骤也才会侦办出多个变形虫株，最终的病人事实须要有外科病人的相关资讯介入、也须要外科病原体感染外科医生的合作策划，只能倚靠侦办校正妥善解决一切弊端。在更好简化通报的情况，多变形虫株列表展示的战术上作用在于一特别备有也许的有效线索，另一特别人口为120人准确明晰的外科资讯时可以借助于外科病人。

对于mNGS来知道，可以知道为病原体学病人又挡住了一扇取而代之的窗户，我们一定要大胆的实践，要了解到它的战术上和缺点，但是拿到结果时要小心驳斥，借助取而代之21世纪。

原始引自：

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