这次新型冠状病毒如何被断定的？mNGS首功！

最新的新型乙型是如何被挖掘出的？弘DNA分子生物学学（mNGS）首当其功！去年SARS，怀疑过支原体、细菌、流感病毒等细菌感染，最后折腾了很久下才挖掘出是乙型细菌感染。今日mNGS问世，改变了细菌感染性动物细胞学的病人新格局！这次从所发作到病人，只有短短几天短时间！前面就简单概述一下mNGS.

在在三十年，第一组学深入研究一直是邻近地区，最早是DNA学，然后是蛋白质第一组学，今日新兴第一组学课题则是被认为最有前景的弘DNA学（Metagenomics）。弘DNA学（Metagenomics）又叫动物细胞自然环境DNA学、元DNA学，通过这样一来从自然环境探针中都分离出仅有部动物细胞的DNA或RNA，构建弘DNA文库，并用DNA学的深入研究意图深入研究自然环境探针所包含的仅有部动物细胞的遗传第一组成、生境功用，并可合作开所发新的内分泌活性物质（或取得新DNA）。

2014年新英格兰快报另据了一个通过弘DNA基本功用检查治愈了一位因素不明、反复所发热、具备痉挛及脑积水症状的14岁**的犯罪行为，这是历史上首个弘DNA外科广泛应用成功的犯罪行为。文中另据这个常规疗程及细菌感染性SNP都无法确诊因素，随后对膀胱辨识mNGSSNP，建构生物学文档学系统性结果挖掘出一种确实的致病菌leptospira infection，随后针对性地使用氯霉素和类抗生素吡肟疗程后病情恶转化。该的团队确认这是一种尚未另据过的细菌感染性动物细胞。由此，外科弘DNA正式应常用动物细胞病人拉开了玻璃。详细见：NEJM：新锐分子生物学学技术合作开所发挽救危重病**

随着DNA分子生物学学技术合作开所发的迅猛所工业发展，基于二代分子生物学学的弘DNA学（弘DNA分子生物学学）带进了外科的焦点。弘DNA分子生物学学（mNGS）是综合系统性来自病症辨识的动物细胞和消转化道的DNA物质（DNA和RNA）的工具，应常用多种细菌感染性疾病的病人、疾病和健康稳定状态下动物细胞学系统性、全人类消转化道催转化对细菌感染传播者的外观上转化、辨别涉及流感病毒。弘DNA分子生物学学（mNGS）描述了辨识中都依赖于的所有DNA或RNA文档，从而需要系统性整个动物细胞第一组以及病症辨识中都的全人类消转化道DNA或核糖体第一组，让致病动物细胞无所遁形。

在外科细菌感染性病菌探寻的过程中都，外科眼科医生时常不会面对着新所发作菌多半竟、疑难细菌感染病菌没想到、或者由于检查技术合作开所发依赖于想到没检查到的困境，现阶段的外科基本功用病人方式与外科的迫切只能必需求密切关系还依赖于着很大的两河。而mNGS (弘DNA学二代分子生物学学技术合作开所发) 在“并不一定”需要问外科眼科医生的上述或许，现阶段已妥善解决外科细菌感染性疾病诊治的之外困难。

mNGS作为一种不必需培植的新型技术合作开所发，可以深入快速解剖细菌感染病菌，相对来说传统培植工具拥有更好诱因的同时又与“精准外科”的以人为本相融为一体。Gyarmati 等在2016年所发表的一篇文献中都表明，mNGS可以这样一来从血容器辨识中都解剖不能培植的、苛养的以及非细菌 (流感病毒和真菌) 病菌。除此之外，mNGS可以常用传染病预防，具备这样一来从外科辨识中都获的病菌传播者案挖掘出场的创造力。2014年，Hasman等表明mNGS可常用尿容器辨识中都病菌以及青霉素DNA的检查，而且不仅青霉素DNA的检查结果与药敏实验室一致，也与基于纯培植物的仅有DNA分子生物学学 (S) 的演转化系统性结果近似于。越来越多的犯罪行为以及外科深入研究表明mNGS常用外科病人的初步以及诸多分之二有优势，使得mNGS带进理想病菌病人工具的“首选参选人”。

mNGS有哪些主要用途呢？

前面这张图良好地概括和比如说。二代分子生物学学不仅可以常用细菌感染性学检查，也可以在细菌感染性培植后做深度的二代分子生物学学，甚至仅有DNA系统性。现在主要常用外科的还是外科头颅骨细菌感染性学检查，通过检查可以知道头颅骨中都含有的病菌。如果分子生物学学幅度需要进一步突破，它除了可以把头颅骨中都里所有动物细胞的遗传物质测定出来外，也可以把人体内表达的所有RNA测定出来，帮助确实定植或者细菌感染。比如铜绿实为单胞菌测定出来后，人体内有无法针对它显现出增生催转化，还可以确实是定植还是细菌感染，但现阶段还在探索阶段，尚常规未常用外科。

对于融合细菌感染，mNGS也有天然的分之二有优势

对于融合细菌感染的病人，与传统工具相对来说，NGS具备更好的诱因。

然而，在踏上光明坦途，为外科提供“一站式”妥善的产品之前，mNGS仍有一段多山林间必需艰难前行。首先，面对着血容器、痰容器、膀胱、第一组织、拭子等纷纷杂杂的头颅骨类别，如何创建统一的遗传物质分离出规格使得病菌的检查效能赢利举步维艰。消转化道遗传物质也是干扰病菌检查的一个大因素，在遗传物质分离出环节，怎么样算是必要转转化成消转化道遗传物质，富含病菌遗传物质，进而提较高mNGS的灵敏度也是煎熬之一。

在分子生物学学环节，如何依据关注的病菌类别自由选择恰当的分子生物学学意图？如何为重分子生物学学深度、下线短时间以及所必需经济开销等诸多因素？这些关键问题依然是现阶段面对着的很大的面对着。

另外，在实验室环节自组质控辨识不可缺少。理想的质控应适常用各不相同细菌感染症以及对应的各种辨识类别，涵盖非典型质控、非典型质控以及自组细菌感染性菌或纯DNA的人工模拟质控辨识。然而，mNGS仅有面覆盖的工具学功用性为也就是说何种细菌感染性菌作为非典型质控增加了难度，外科实践中都又该如何借助经过审批的大批幅度非典型依此辨识也是关键问题之一。

在生物学文档方面，近期有深入研究分析报告了各不相同的生信系统性工具的为重。现阶段的工具不仅解法依赖于差异，而且所用的检索也各有各不相同，引发在病菌解剖能力也以及相对丰度计算方面出现差异性。在mNGS生信系统性步骤缺乏统一规格的情形，用户基于同样经验、可及性以及简便性除此以外生信系统性软件包，不会对实验室重复性以及结果安仅有性造成影响，带进mNGS的外科规格转化阻碍。

因此，该深入研究中长期关注遗传物质分离出和生物学文档系统性两个重要环节，对比分析报告三同样源消转化道转转化成醛盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种现阶段商用或非商用生物学文档工具的为重。

深入研究者捕获9个体容器 (腹膜容器、脓容器、膝关节容器、痰容器) 辨识和1个骨第一组织头颅骨进行分子生物学学，便分别使用各不相同的生物学文档软件包比如基于Unix系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于其网站特别版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 系统性软件包与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们挖掘出各不相同辨识的下机开销及人源多肽分之二比差异不大 (3.5%-98.9%)，其中都人源分之二比与辨识类别无关，与每个辨识自身的功用性以及去消转化道醛盒的安仅有性有关。

本文中涉及的mNGS生信系统性软件包

以培植或MALDI-TOF为金规格，深入研究者分析报告计算了每种系统性软件包的病菌解剖个数以及其对应的非典型、实为非典型、诱因等值。在外科实践中都，新科技合作开所发必只能同时具备具备较高诱因和较高非典型下限 (PPV)。使用Kraken和Taxonomer这两个流行的软件包可以见到其检查到数十到数百种动物细胞，计算取得的PPV极低。虽然增设反之亦然过滤对妥善解决这一关键问题正因如此，但反之亦然到底增设为多少仍依赖于争论。另外，软件包必需综合使用多个值，如相对丰度、DNA大小、DNA覆盖率等基本功用细菌感染性菌的解剖。

深入研究者也在非典型质控辨识中都测定出1%的人苍白杆菌，他们系统性苍白杆菌的测定出可能是自然环境或辨识间的污染、分子生物学学醛引入或生物学文档系统性的模糊辨识等因素引发。剧中菌的关键问题也在多个深入研究中都被提及，这些测定出的病菌在辨识中都是否真实依赖于？污染、定植还是致病如何区分？技术合作开所发研所发技术人员，生物学文档技术人员、动物细胞专业人士以及外科眼科医生也面对着着不断升级的面对着。总结说来，现阶段mNGS的外科广泛应用面对着如下四个面对着：

面对着如上的面对着，我们也碰到了一系列的或许。编者本期搜集了两个关于mNGS外科专业人士常不会问道的关键问题，从现阶段技术合作开所发所工业发展的并不一定驶往，给出如下的尝试性解答。

为什么有些辨识培植非典型了、遗传物质检查非典型了、mNGS无法测定出来？这个技术合作开所发是不是不行？

任何外科检查都要考虑卫生经济开销，这也是新科技合作开所发mNGS的考幅度因素之一，使得现阶段mNGS经济开销与灵敏度密切关系必只能为重。外科辨识具备相当较高的复杂性，而且很多病菌细菌感染后含幅度很低或病患后采样引发细菌感染性必需求幅度大幅提高，在随附开销的情形，靶细菌感染性由于文档翻倍而被丢失。

由于这些面对着促使的检查受限，多半就不会促使外科眼科医生形成引介受限，所以我们听到外科眼科医生对mNGS功用的不认可的声音。虽然拓展开销是手段之一，但在卫生经济开销的随附下总有须要。通过富含细菌感染性菌，增大分子生物学学开销，进而提较高灵敏度；检查长片断，进而提较高选择性是我们与外科现阶段以及未来联合努力的方向。

外科眼科医生时常级联mNGS检查结果是一个病菌本表，到底哪个或哪几个细菌感染性才是主因？

多个细菌感染性的测定出主要如下两个方面因素：

mNGS技术合作开所发解法依赖于短多肽模糊辨识，尤其针对之外相似性很低的哺乳动物，因此其在这类相似性很低的哺乳动物中都形态学意义就打了优惠券。如何妥善解决一个短多肽同时比较到多种病菌关键问题呢？现阶段我们的研所发技术人员将要快速的合作开所发外观上DNA检索，多个检索的启用他将不会大大提较高细菌感染性菌的确切辨识能力也。

多细菌感染性共细菌感染、 原所发细菌感染与继所发细菌感染的多细菌感染性细菌感染或呼吸道渗出，排泄渗出停止使用体系本身的动物细胞多样性等因素他将不会引发多种病菌测定出。这无论如何不是技术合作开所发本身受限，而是外科医学关键问题。培植工具、质谱工具、多重PCR工具也不会测定出多个病菌，最终的病人论据必只能有外科病人的涉及文档介入、也必只能外科细菌感染眼科医生的联合积极参与，不能仅靠检查妥善解决一切关键问题。在适当简转化统计数据的情形，多病菌本表展示的分之二有优势作用在于一方面提供可能的必要案挖掘出场，另一方面若有确切简洁的外科文档时可以基本功用外科病人。

对于mNGS来说，可以说为细菌感染性学病人又打开了一扇新的天花板，我们一定要大胆的实践，要明白它的分之二有优势和缺点，但是拿回结果时要分心查证，掌握新中间地带。

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 ysis 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

Chu JT, Hossain R, Silverblatt FJ, Hyle EP, Turbett SE. Case 22-2017. A 21-Year-Old Woman with Fever, Headache, and Myalgias. N Engl J Med. 2017 Jul 20;377(3):268-278.