这次新型冠状病毒如何被注意到的？mNGS首功！

不断更最初的最初型亚型是如何被断定的？聪适度状组高通量（mNGS）首当其功！当年SARS，知悉过支原体、酵母真菌、病毒感染等感染者，最后折腾了很久下才断定是亚型感染者。而今mNGS问世，偏离了传染病人类学的医疗最初格局！这次从发病到医疗，只有稍短稍短几天时间！下面就简单介绍一下mNGS.

已经有三十年，组学研究一直是热点，最早是适度状组学，然后是蛋白质组学，而今最初兴组学领域则是被认为一些有前景的聪适度状组学（Metagenomics）。聪适度状组学（Metagenomics）又叫人类周围环境适度状组学、元适度状组学，通过直接从周围环境样品中所合成同类别部人类的DNA或RNA，紧密结合聪适度状组文库，利用适度状组学的研究策略研究周围环境样品所相关联的同类别部人类的遗传基因构成、群居特性，并可共同开发最初的认知活适度气态（或取得最初适度状）。

2014年最初英格兰医学杂志刊文了一个通过聪适度状组特别设计监测量仪器治愈了一位诱因不明、反复发热、兼具中风及脑积水副作用的14岁**的犯罪行为，这是近代上首个聪适度状组外科不宜用成功的犯罪行为。文章刊文这个这两项治疗及传染病侵入性都未确诊诱因，随后对脑脊液体检验mNGS侵入性，结合分布式计数研究结果断定一种可疑的病原体真菌leptospira infection，随后针对适度地应用于MRSA和嗪吡肟治疗后出院。该团队确认这是一种尚为未刊文过的传染病人类。由此，外科聪适度状组正式不宜应用于人类医疗拉开了帷幕。具体见：NEJM：最初一代高通量系统设计危在旦夕危重病**

随着适度状高通量系统设计的迅猛发展，基于二代高通量的聪适度状组学（聪适度状组高通量）成了外科的焦点。聪适度状组高通量（mNGS）是综合性研究来自患者检验的人类和宿主的适度状气态（DNA和RNA）的方法有，不宜应用于多种感染者适度疾病的医疗、疾病和健康状态下人类学研究、人类宿主质子化对感染者传播的特征化、辨认肿瘤就其病毒感染。聪适度状组高通量（mNGS）描述了检验中所普遍存在的所有DNA或RNA文档，从而并不只需要研究整个人类组以及患者检验中所的人类宿主适度状组或核糖体组，让病原体人类无所遁形。

在外科感染者适度菌株追寻的过程中所，外科内科医生时常才会受制于最初发菌株一般而言想不到、疑难感染者菌株没想到、或者由于监测量仪器系统设计考虑到想到没监测量仪器到的困境，整体的外科特别设计医疗方式与外科的迫切只需求量中间还普遍存在着不小的鸿沟。而mNGS (聪适度状组学二代高通量系统设计) 在“理论上”并不只需要回答外科内科医生的上述疑惑，现过渡期已克服外科感染者适度疾病诊治的大多困难。

mNGS作为一种不只需养成的最初型系统设计，可以熟悉快速认定感染者菌株，相比之下习惯养成方法有拥有低敏感适度的同时又与“灵巧医疗”的理念相契合。Gyarmati 等在2016年发表的一篇文献中所援引，mNGS可以直接从肝脏体检验中所认定不能养成的、苛养的以及非酵母真菌 (病毒感染和真真菌) 菌株。除此之外，mNGS可以应用于传染病防治，兼具直接从外科检验中所获的菌株传播蛛丝马迹的潜质。2014年，Hasman等援引mNGS可应用于尿液体检验中所菌株以及病原体适度状的监测量仪器，而且不仅病原体适度状的监测量仪器结果与药敏实验一致，也与基于纯养成物的同类别适度状组高通量 (WGS) 的进化研究结果相匹配。越来越多的犯罪行为以及外科研究援引mNGS应用于外科医疗的可行适度以及诸多绝对优势，使得mNGS成理想菌株医疗方法有的“同类型候选人”。

mNGS有哪些主要用途呢？

下面这张图更好地概括和说明了。二代高通量不仅可以应用于传染病学监测量仪器，也可以在传染病养成后做尺度的二代高通量，甚至同类别适度状组研究。现在主要应用于外科的还是外科标本传染病学监测量仪器，通过监测量仪器可以其实标本中所包含的菌株。如果高通量量并不只需要大幅度突破，它除了可以把标本中所里所有人类的多肽测量仪器出来外，也可以把体液暗示的所有RNA测量仪器出来，帮助辨别定植或者感染者。比如铜绿；也单胞真菌测量仪器出来后，体液一一针对它转化成炎症质子化，还可以辨别是定植还是感染者，但目前为止还在揭示过渡期，尚为这两项未应用于外科。

对于混搭感染者，mNGS也有天然的绝对优势

对于混搭感染者的医疗，与习惯方法有相比之下，NGS兼具低的敏感适度。

然而，在踏上光明坦途，为外科提供者“一站式”克服方案之前，mNGS仍有一段崎岖河边只需艰难前行。首先，受制于肝脏体、肠胃液体、脑脊液体、一个组织、拭子等随即杂杂的标本类别，如何建立统一的多肽合成新标准使得菌株的监测量仪器效能最大化有条不紊。宿主多肽也是干扰菌株监测量仪器的一大考量，在多肽合成节目，怎么样做到有效消除宿主多肽，掺入菌株多肽，进而提高mNGS的清晰度也是困扰之一。

在高通量节目，如何依据关注的菌株类别必只需有用的高通量策略？如何权衡高通量尺度、交付时间以及所只需金融业效益等诸多考量？这些克服办法直到现在是现过渡期面临的不小的终究。

另外，在实验节目加入质控检验不可或缺。理想的质控不宜适应用于相同感染者症候群以及完全相同的各种检验类别，涵盖阳适度质控、中所适度质控以及加入传染病或纯DNA的人工模拟质控检验。然而，mNGS同类别面隔开的方法有学特适度为选用何种传染病作为阳适度质控增大了挑战性，外科实践中所又该如何提供者经过伦理受理的大批量中所适度对照检验也是克服办法之一。

在人类文档不足之处，近来有研究指标了相同的生信研究方法有的得失。整体的方法有不仅算法普遍存在差异，而且所用的数据库也各有相同，引致在菌株认定并能以及一般来说数量级计数不足之处出现差异性。在mNGS生信研究流程缺乏统一新标准的情况下，应用于者基于个人成果、可及适度以及简便适度换用生信研究插件，才会对实验重复适度以及结果可靠适度引致负面影响，成mNGS的外科新标准化障碍。

因此，该研究重点关注多肽合成和人类文档研究两个重要节目，对比指标三个人源宿主消除试剂盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种整体商用或非商用人类文档基本特性的得失。

科学家采集9个消化道体 (腹膜液体、脓液体、关节液体、肠胃液体) 检验和1个骨一个组织标本进行高通量，之前分别应用于相同的人类文档插件比如基于Unix系统设计 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于网页版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 研究插件与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们断定相同检验的下机比特率及人源氨基酸九成比差异较大 (3.5%-98.9%)，其中所人源九成比与检验类别无关，与每个检验自身的特适度以及去宿主试剂盒的灵活适度有关。

本文章包括的mNGS生信研究插件

以养成或MALDI-TOF为金新标准，科学家指标计数了每种研究插件的菌株认定个数以及其完全相同的阳适度、；也阳适度、敏感适度等参数。在外科实践中所，最初系统设计只需要同时符合兼具高敏感适度和高阳适度预测量仪器值 (PPV)。应用于Kraken和Taxonomer这两个流行的插件可以看到其监测量仪器到数十到数百种人类，计数取得的PPV极低。虽然设置持续性过滤对克服这一克服办法有益，但持续性究竟设置为多少仍普遍存在争论。另外，插件只需综合性应用于多个参数，如一般来说数量级、适度状组大小、适度状组隔开率等特别设计传染病的认定。

科学家也在中所适度质控检验中所检验1%的人皱纹杆真菌，他们研究皱纹杆真菌的检验可能是周围环境或检验间的污染、高通量试剂引入或人类文档研究的引人注意比对等诱因引致。背景真菌的克服办法也在多个研究中所被提及，这些检验的菌株在检验中所是否真实普遍存在？污染、定植还是病原体如何区分？系统设计共同开发执法人员，人类文档执法人员、人类科学家以及外科内科医生也面临着不断升级的终究。总结说来，目前为止mNGS的外科不宜用面临如下四个终究：

受制于如上的终究，我们也碰到了一系列的疑惑。编者本期搜集了两个关于mNGS外科科学家常才会问到的克服办法，从现过渡期系统设计发展的角度看起程，给出如下的尝试适度解答。

为什么有些检验养成阳适度了、多肽监测量仪器阳适度了、mNGS未检验来？这个系统设计是不是从来不？

任何外科监测量仪器都要考虑医疗卫生金融业效益，这也是最初系统设计mNGS的考量考量之一，使得目前为止mNGS金融业效益与清晰度中间只需要权衡。外科检验兼具相当高的复杂适度，而且很多菌株感染者后含量很低或用药后调制引致传染病只需求量量降低，在限定比特率的情况下，靶传染病由于文档太少而被被窃。

由于这些终究助高约的监测量仪器局限性，一般而言就才会更进一步外科内科医生形成交往局限性，所以我们听到外科内科医生对mNGS特性的不采纳的沙哑。虽然扩展比特率是手段之一，但在医疗卫生金融业效益的限定下总有限度。通过掺入传染病，加大高通量比特率，进而提高清晰度；监测量仪器高约片段，进而提高特异适度是我们与外科目前为止以及未来共同努力的方向。

外科内科医生经常反馈mNGS监测量仪器结果是一个菌株列表，到底哪个或哪几个传染病才是元凶？

多个传染病的检验主要如下两个不足之处诱因：

mNGS系统设计数法普遍存在稍短氨基酸引人注意比对，尤其针对大多同源适度较高的种群，因此其在这类同源适度较高的种群中所分类意涵就打了折扣。如何克服一个稍短氨基酸同时比较到多种菌株克服办法呢？目前为止我们的共同开发执法人员正在快速的共同开发特征适度状数据库，多个数据库的启用将才会大大提高传染病的精确比对并能。

多传染病共感染者、 原发感染者与继发感染者的多传染病感染者或呼吸道黏液，肠道黏液对外开放体系本身的人类多样适度等诱因将才会引致多种菌株检验。这显然不是系统设计本身局限性，而是外科医学克服办法。养成方法有、质谱方法有、多重PCR方法有也才会检验多个菌株，最终的医疗结论只需要有外科医疗的就其文档默许、也只需要外科感染者内科医生的共同参与，不能仅靠监测量仪器克服一切克服办法。在充分精简年度报告的情况下，多菌株列表展览的绝对优势作用在于一不足之处提供者可能的有效蛛丝马迹，另一不足之处人口为129人精确清晰的外科文档时可以特别设计外科医疗。

对于mNGS来说，可以说为传染病学医疗又打开了一扇最初的玻璃窗，我们一定要大胆的实践，要了解它的绝对优势和实用适度，但是拿到结果时要轻轻求证，掌握最初中间地带。

原始记事：

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