这次新型冠状病毒如何被找到的？mNGS首功！

最最初的最初型冠状感染是如何被注意到的？昌DNADNA（mNGS）首当其功！当年SARS，怀疑过原生动物、微生物、感染等微生物感染，再一折腾了很池田下才注意到是冠状感染微生物感染。如今mNGS初版，扭曲了病原体免疫体学的确诊最初格局！这次从推病到确诊，只有细细几天时间段！示意图就直观介绍一下mNGS.

在在三十年，分组学分析一直是热点，更早是DNA学，然后是蛋白质分组学，如今最初兴分组学领域则是被显然远胜前景的昌DNA学（Metagenomics）。昌DNA学（Metagenomics）又叫免疫体生态系统DNA学、元DNA学，通过直接从生态系统样品之中分离出来全都部免疫体的DNA或RNA，框架昌DNA文库，利用DNA学的分析策略分析生态系统样品所包含的全都部免疫体的遗传分组成、群落机能，并可开推最初的生理活性杂质（或赢取最初遗传）。

2014年最初英格兰医学杂志报导了一个通过昌DNA除此以外扫描医治了一位情况不明、反复推热、具有哮喘及脑积水患者的14岁陌生人的与此相关，这是历史上首个昌DNA药理学广泛应用赢取成功的与此相关。篇文章报导这个基本上治疗及病原体筛查都没确诊情况，随后对脑脊试管检验mNGS筛查，结合生物体个人信息学系统性结果注意到一种确实的致病酵母leptospira infection，随后针对性地用到万古霉素和头孢足总杯芳基治疗后出院。该一个团队确认这是一种尚并未报导过的病原体免疫体。由此，药理学昌DNA正式应可用免疫体确诊紧接著了帷幕。详细见：NEJM：最初一代DNA广泛应用力挽狂澜危重病陌生人

随着遗传DNA广泛应用的迅猛推展，基于二代DNA的昌DNA学（昌DNADNA）被选为了药理学的焦点。昌DNADNA（mNGS）是综合性系统性来自高血压检验的免疫体和免疫的遗传杂质（DNA和RNA）的原理，应可用多种微生物百日咳疾病的确诊、疾病和健康状况下免疫体学系统性、生物免疫重排对微生物感染传播的特征化、识别系统涉及感染。昌DNADNA（mNGS）描述了检验之中存有的所有DNA或RNA个人信息，从而并能系统性整个免疫体分组以及高血压检验之中的生物免疫DNA或转录分组，让致病免疫体无所遁形。

在药理学微生物百日咳免疫探寻的过程之中，药理学精神科时常会面临最初推免疫不一定想不到、难题微生物感染免疫没想到、或者由于扫描广泛应用受限制想到没扫描到的困境，原有的药理学除此以外确诊方式则与药理学的急切须要求二者之间还存有着庞大的鸿沟。而mNGS (昌DNA学二代DNA广泛应用) 在“实际上”并能回答药理学精神科的上述疑问，现阶段已解决难题药理学微生物百日咳疾病诊治的一小困难。

mNGS作为一种不须要人才培养的最初型广泛应用，可以深入迅速检验微生物感染免疫，相比传统人才培养原理享有较低持池田性的同时又与“精准诊疗”的理念相相辅相成。Gyarmati 等在2016年推表的一篇文献之中说明，mNGS可以直接从血试管检验之中检验很难人才培养的、苛养的以及非微生物 (感染和真酵母) 免疫。除此之外，mNGS可以可用传染病预防，具有直接从药理学检验之中获的免疫传播蛛丝马迹的潜能。2014年，Hasman等说明mNGS可可用肾脏检验之中免疫以及耐药遗传的扫描，而且不仅耐药遗传的扫描结果与药敏物理明确，也与基于可称人才培养物的全都DNADNA (S) 的进化系统性结果一个有。越来越多的与此相关以及药理学分析说明mNGS可用药理学确诊的可行性以及诸多军事优势，使得mNGS被选为难得免疫确诊原理的“热门候选人”。

mNGS有哪些用途呢？

示意图这张图比较好地概括和说明了。二代DNA不仅可以可用病原体学扫描，也可以在病原体人才培养后做厚度的二代DNA，甚至全都DNA系统性。现在主要可用药理学的还是药理学骨头病原体学扫描，通过扫描可以真的骨头之中含有的免疫。如果DNA量并能有利于突破，它除了可以把骨头池上所有免疫体的核苷酸测出来外，也可以把生物体表达的所有RNA测出来，帮助判断定植或者微生物感染。比如圣诞树；也单胞酵母测出来后，生物体有没针对它诱推炎症重排，还可以判断是定植还是微生物感染，但目前为止还在探索阶段，尚基本上并未可用药理学。

对于混合微生物感染，mNGS也有天然的军事优势

对于混合微生物感染的确诊，与传统原理相比，NGS具有较低的持池田性。

然而，在踏上光明坦途，为药理学包括“客户服务”解决难题办法之前，mNGS仍有一段崎岖不平小山须要严酷前行。首先，面临血试管、肠胃试管、脑脊试管、分组织、拭子等竞相杂杂的骨头子类，如何建立统一的核苷酸分离出来规范使得免疫的扫描效能均衡无济于事。免疫核苷酸也是干扰免疫扫描的一大考虑，在核苷酸分离出来节目，怎么样实在有效去除免疫核苷酸，富含免疫核苷酸，进而提高mNGS的精确度也是困扰之一。

在DNA节目，如何依据高度重视的免疫子类选择合适的DNA策略？如何折中DNA厚度、交付时间段以及所须要社会推展生产成本等诸多考虑？这些难题一直是现阶段面临的庞大的过关斩将。

另外，在物理节目转至质控检验不可或缺。难得的质控应适可用相同微生物感染症候群以及互换的各种检验子类，涵盖无患者质控、阴性质控以及转至病酵母或可称DNA的人工模拟质控检验。然而，mNGS全都面覆盖的原理学特性为选用何种病酵母作为无患者质控增加了重复性，药理学实践之中又该如何获取经过审批的厂家阴性对照检验也是难题之一。

在生物体个人信息各个方面，近来有分析分析了相同的生信一原理的优劣。原有的原理不仅搜索算法存有区别，而且所用的数据源也各有相同，加剧在免疫检验并能以及相对丰度量度各个方面出现差别。在mNGS生信系统性流程欠缺统一规范的才会，用到者基于个人专业知识、可及性以及简便性选用生信系统性广泛应用程序，会对物理重复性以及结果可靠性致使影响，被选为mNGS的药理学规范化障碍。

因此，该分析近期高度重视核苷酸分离出来和生物体个人信息系统性两个简而言之，对比分析三个人源免疫去除氢化盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种原有商用或非商用生物体个人信息物件的优劣。

学术界采集9个体试管 (静脉试管、脓试管、关节试管、肠胃试管) 检验和1个骨分组织骨头同步进行DNA，之后分别用到相同的生物体个人信息广泛应用程序比如基于Unix系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于网址版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 系统性广泛应用程序与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们注意到相同检验的下机键值及人源数列%比区别较小 (3.5%-98.9%)，其之中人源%比与检验子类就其，与每个检验自身的特性以及去免疫氢化盒的经济性有关。

本篇文章包括的mNGS生信系统性广泛应用程序

以人才培养或MALDI-TOF为金规范，学术界分析量度了每种系统性广泛应用程序的免疫检验给定以及其互换的无患者、；也无患者、持池田性等模板。在药理学实践之中，最初广泛应用须要要同时具备具有高持池田性和高无患者假设 (PPV)。用到Kraken和Taxonomer这两个广为流传的广泛应用程序可以看到其扫描到数十到数百种免疫体，量度赢取的PPV极高。虽然设置持续性漂白对解决难题这一难题正因如此，但持续性或许设置为多少仍存有争论。另外，广泛应用程序须要综合性用到多个模板，如相对丰度、DNA大小、DNA覆盖率等除此以外病酵母的检验。

学术界也在阴性质控检验之中检验1%的人苍白杆酵母属，他们系统性苍白杆酵母属的检验显然是生态系统或检验间的污染、DNA氢化引入或生物体个人信息系统性的模棱两可核对等情况加剧。背景酵母的难题也在多个分析之中被提及，这些检验的免疫在检验之中是不是真实存有？污染、定植还是致病如何区分？广泛应用生产人员，生物体个人信息人员、免疫体研究员以及药理学精神科也面临着大大适配的过关斩将。阐述说来，目前为止mNGS的药理学广泛应用面临如下四个过关斩将：

面临如上的过关斩将，我们也遇到了一系列的疑问。编者本期搜集了两个关于mNGS药理学研究员常会问起的难题，从现阶段广泛应用推展的进推点进推，给出如下的尝试性解答。

为什么有些检验人才培养无患者了、核苷酸扫描无患者了、mNGS没检验来？这个广泛应用其实不行？

任何药理学扫描都要考虑生态系统卫生社会推展生产成本，这也是最初广泛应用mNGS的考虑考虑之一，使得目前为止mNGS社会推展生产成本与精确度二者之间须要要折中。药理学检验具有较为高的复杂性，而且很多免疫微生物感染后含量很差或用药后抽样加剧病原体数量降低，在附送键值的才会，靶病原体由于个人信息太少而被丢失。

由于这些过关斩将带来的扫描局限性，不一定就会促使药理学精神科形成熟识局限性，所以我们听到药理学精神科对mNGS机能的不认可的声音。虽然扩大键值是策略之一，但在生态系统卫生社会推展生产成本的附送下总有限度。通过富含病酵母，加大DNA键值，进而提高精确度；扫描细片断，进而提高特异性是我们与药理学目前为止以及并未来共同努力的顺时针。

药理学精神科经常反馈mNGS扫描结果是一个免疫表列出，到底哪个或哪几个病原体才是元凶？

多个病原体的检验主要如下两个各个方面情况：

mNGS广泛应用搜索算法存有细数列模棱两可核对，尤为针对一小多态性低的品种，因此其在这类多态性低的品种之中界定象征意义就打了折扣。如何解决难题一个细数列同时比起到多种免疫难题呢？目前为止我们的生产人员正在迅速的开推特征遗传数据源，多给定据源的启用才会有利于提高病酵母的准确核对并能。

多病原体共微生物感染、 原推微生物感染与继推微生物感染的多病原体微生物感染或呼吸道分泌物，肠道分泌物开放体系本身的免疫体多样性等情况才会加剧多种免疫检验。这实际上不是广泛应用本身局限性，而是药理学医学难题。人才培养原理、质谱原理、多重PCR原理也会检验多个免疫，最终的确诊结论须要要有药理学确诊的涉及个人信息介入、也须要要药理学微生物感染精神科的共同策划，很难只能靠扫描解决难题一切难题。在前提精简报告的才会，多免疫表列出展示的军事优势功用在于一各个方面包括显然的有效蛛丝马迹，另一各个方面当有准确直观的药理学个人信息时可以除此以外药理学确诊。

对于mNGS来说，可以说为病原体学确诊又打开了一扇最初的窗户，我们一定要大胆的实践，要认识到它的军事优势和局限性，但是拿到结果时要细心求证，掌控最初一个中心。

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