感染性疾病的微生物宏基因组测序结果判读的比较
2021-10-13李曼诗黄巍峰陆一涵
李曼诗 黄巍峰 陆一涵△
(1复旦大学公共卫生学院流行病学教研室-公共卫生安全教育部重点实验室 上海 200032;2上海交通大学附属第六人民医院重症医学科 上海 200233)
感染性疾病一直是全球范围内的重要公共卫生问题。在其诊疗中,快速、准确地识别病原体至关重要。传统检测方法主要包括形态学检测、培养分离、生化检测、免疫学和核酸检测等,操作简单、检测成本相对较低,同时具有较好的灵敏度和特异度,目前临床仍然广泛应用。然而,传统检测方法耗时较长,例如培养试验平均反馈时间为:细菌3天、真菌 7 天、分枝杆菌 45 天[1]。此外,感染性疾病的病原体种类繁多,传统检测方法仅能针对几种常见病原体,且检测项目很大程度上依赖临床医师的判断,因此难以识别未知或罕见的病原体。临床上超过2/3 的感染性疾病可能无法鉴定病原体,导致治疗措施缺乏针对性[2]。
基于第二代测序技术的宏基因组测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)可以直接对临床标本中的所有核酸进行高通量测序,无需特异性扩增,更不需要微生物培养,因此可在较短时间(平均48 h)内获得标本中的核酸序列,然后通过生物信息学判读分析病原体种类及丰度等信息[3]。目前主要有两种方法进行mNGS 物种注释:(1)有参/基于读长(reads-based/assembly-free)方法,不进行序列组装,直接将序列与参考数据库进行比对,其结果的准确性与参考数据库密切相关,且比对速度取决于比对方法和硬件、软件配置;(2)无 参/基 于 组 装 或 拼 接(assembly-based/de novo)方法,对质控后的序列进行组装/拼接,得到重叠群后进行基因注释和预测,需要更深的测序深度、更高的时间成本和硬件、软件要求,且容易遗失相对丰度较低的物种。……
