这次新型冠状病毒如何被发掘出的？mNGS首功！

最最初的最初型冠状大肠杆菌是如何被发现的？聪性状一组脱氧核糖大分子（mNGS）首当其功！前夕SARS，怀疑过原生动物、菌株、大肠杆菌等受到感染，最后折腾了很茂下才发现是冠状大肠杆菌受到感染。现在mNGS问世，彻底改变了病菌药学的病人最初格局！这次从发病到病人，只有短短几天时有数！下面就简单介绍一下mNGS.

除此以除此以外三十年，一组学科学研究多年来是热点，更早是生若无学，然后是蛋白质一组学，现在最初兴一组学教育领域则是被认为最有前景的聪生若无学（Metagenomics）。聪生若无学（Metagenomics）又叫微生若无生存环境生若无学、元生若无学，通过必要从生存环境样品里面所含全都部微生若无的DNA或RNA，构建聪性状一组月刊少年，利用生若无学的科学研究策略性科学研究生存环境样品所包涵的全都部微生若无的遗传一组成、群居新功能，并可开发新最初的生理活性若无质（或授予最初性状）。

2014年最初英格兰医学杂志报道了一个通过聪性状一组专门设计扫描皮肤病了一位主因未公开、一一发热、有着癫痫及脑积水症状的14岁小狗的系统性，这是历史文化上首个聪性状一组诊疗应用领域成功的系统性。发表文章报道这个正因如此治疗及病菌化疗都没肺癌主因，随后对肾脏对照mNGS化疗，结合生若无文档学数据分析结果发现一种可疑的病原体菌leptospira infection，随后针对性地采用阿司匹林和萘吡肟治疗后住院。该团队推定这是一种尚未报道过的病菌微生若无。由此，诊疗聪性状一组正式应用领域于微生若无病人拉开了帷幕。详细见：NEJM：最初一代脱氧核糖大分子很高效率力挽狂澜危重病小狗

随着性状脱氧核糖大分子很高效率的突飞猛进，基于二代脱氧核糖大分子的聪生若无学（聪性状一组脱氧核糖大分子）视作了诊疗的焦点。聪性状一组脱氧核糖大分子（mNGS）是综合数据分析来自病征对照的微生若无和寄生物的性状若无质（DNA和RNA）的工具，应用领域于多种受到感染性疟疾的病人、疟疾和健康静止状态下药学数据分析、人类寄生物反应对受到感染传播的特质化、识别特别大肠杆菌。聪性状一组脱氧核糖大分子（mNGS）描述了对照里面实际上的所有DNA或RNA文档，从而必需数据分析整个微生若无一组以及病征对照里面的人类寄生物性状一组或转录一组，让病原体微生若无无所遁形。

在诊疗受到感染性微生若无探寻的过程里面，诊疗内科医生时常就会眼见最初发微生若无常常岂料、疑难受到感染微生若无没知道、或者由于扫描很高效率受限知道没扫描到的困局，这两项的诊疗专门设计病人方式与诊疗的迫切需求之有数还实际上着巨大的两者之间。而mNGS (聪生若无学二代脱氧核糖大分子很高效率) 在“意味着”必需问到诊疗内科医生的上述疑问，近来已彻底解决诊疗受到感染性疟疾看病的大多困难。

mNGS作为一种不需培育的最初型很高效率，可以深入较慢核对受到感染微生若无，常与比传统培育工具持有极低敏感度的同时又与“精准诊疗”的理念常与契合。Gyarmati 等在2016年发表的一篇古文献里面表明，mNGS可以必要从体内对照里面核对不用培育的、苛养的以及非菌株 (大肠杆菌和真菌) 微生若无。除此之除此以外，mNGS可以用作结核病卫生保健，有着必要从诊疗对照里面获的微生若无传播藏宝图的创造力。2014年，Hasman等表明mNGS可用作尿凝胶对照里面微生若无以及病原体性状的扫描，而且不仅病原体性状的扫描结果与药敏检验原则上，也与基于纯培育若无的全都性状一组脱氧核糖大分子 (S) 的进化数据分析结果常与匹配。日益多的系统性以及诊疗科学研究表明mNGS用作诊疗病人的环境影响以及诸多占到优势，使得mNGS视作理想微生若无病人工具的“热门候选人”。

mNGS有哪些用途呢？

下面这张图比较好地概括和感叹明了。二代脱氧核糖大分子不仅可以用作病菌学扫描，也可以在病菌培育后做厚度的二代脱氧核糖大分子，甚至全都性状一组数据分析。现在主要用作诊疗的还是诊疗骨骼病菌学扫描，通过扫描可以知道骨骼里面成份的微生若无。如果脱氧核糖大分子使用量必需促使有所突破，它除了可以把骨骼里面里所有微生若无的大分子使用量度出来除此以外，也可以把人体理解的所有RNA使用量度出来，鼓励确实定植或者受到感染。比如圣诞树；也单胞菌使用量度出来后，人体看看针对它产生炎症反应，还可以确实是定植还是受到感染，但现有还在探险阶段，尚正因如此未用作诊疗。

对于分离受到感染，mNGS也有天然的占到优势

对于分离受到感染的病人，与传统工具常与比，NGS有着极低的敏感度。

然而，在踏进光明坦途，为诊疗缺少“一站式”彻底很高效率先前，mNGS仍有一段崎岖小路需艰辛前行。首先，眼见体内、痰凝胶、肾脏、许多一组织、拭子等竞常与杂杂的骨骼一般来感叹，如何建立独立的大分子所含标准规范使得微生若无的扫描效能最大化力不从心。寄生物大分子也是干扰微生若无扫描的一大主因，在大分子所含节目会，怎么样实在意味着去除寄生物大分子，可溶性微生若无大分子，进而更很高mNGS的增益也是困扰之一。

在脱氧核糖大分子节目会，如何依据追捧的微生若无一般来感叹选取合适的脱氧核糖大分子策略性？如何权衡脱氧核糖大分子厚度、下线时有数以及所需政治经济开销等诸多主因？这些原因始终是近来眼见着的巨大的再一。

另除此以外，在检验节目会加入质控对照极为重要。理想的质控应限于作常与异受到感染症候群以及完全原则上的各种对照一般来感叹，涵括感染性质控、阴性质控以及加入病菌菌或纯DNA的人工模拟质控对照。然而，mNGS全都面布满的工具学结构上为举例来感叹何种病菌菌作为感染性质控增加了可玩性，诊疗系统化里面又该如何获取经过审核的厂家阴性对照对照也是原因之一。

在生若无文档方面，近来有科学研究评估了常与异的生信数据分析工具的利弊。这两项的工具不仅解法实际上关联，而且所用的数据源也各有常与异，加剧在微生若无核对战斗能力以及常与对丰度算出方面出现差异。在mNGS生信数据分析流程缺乏独立标准规范的情况，预设基于应有充分、可及性以及简便性搭配生信数据分析软体，就会对检验一般来感叹以及结果可靠性造成影响，视作mNGS的诊疗标准规范化障碍。

因此，该科学研究信息化追捧大分子所含和生若无文档数据分析两个除此以除此以外，对比评估三应有源寄生物去除盐酸盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种这两项商用或非商用生若无文档工具的利弊。

实证采集9个体凝胶 (腹膜凝胶、脓凝胶、手部凝胶、痰凝胶) 对照和1个骨许多一组织骨骼进行脱氧核糖大分子，之后分别采用常与异的生若无文档软体比如基于Unix系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于该网站版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 数据分析软体与商用桌上型电脑 (CLC genomics Workbench)。他们发现常与异对照的可拆卸数据使用量及人源序列占到比关联较小 (3.5%-98.9%)，其里面人源占到比与对照一般来感叹毫无关系，与每个对照自身的结构上以及去寄生物盐酸盒的灵活性有关。

本发表文章就其的mNGS生信数据分析软体

以培育或MALDI-TOF为金标准规范，实证评估算出了每种数据分析软体的微生若无核对个数以及其完全原则上的感染性、；也感染性、敏感度等参数。在诊疗系统化里面，最初很高效率所需同时俱备有着很高敏感度和很高感染性预使用量度值 (PPV)。采用Kraken和Taxonomer这两个流行的软体可以知道其扫描到数十到数百种微生若无，算出授予的PPV极低。虽然新设也就是说过滤器对彻底解决这一原因必需，但也就是说究竟新设为多少仍实际上讨论。另除此以外，软体需综合采用多个参数，如常与对丰度、性状一组大小、性状一组占到有率等专门设计病菌菌的核对。

实证也在阴性质控对照里面已确定1%的人苍白杆菌，他们数据分析苍白杆菌的已确定可能是生存环境或对照有数的污染、脱氧核糖大分子盐酸替换成或生若无文档数据分析的模糊对照等主因加剧。氛围菌的原因也在多个科学研究里面被引用，这些已确定的微生若无在对照里面确实确实实际上？污染、定植还是病原体如何区分？很高效率研发工作人员，生若无文档工作人员、微生若无实证以及诊疗内科医生也眼见着着大幅度强化的再一。总结感叹来，现有mNGS的诊疗应用领域眼见着如下四个再一：

眼见如上的再一，我们也碰上了一系列的疑问。编者本期搜集了两个关于mNGS诊疗实证常就会问到的原因，从近来很高效率转变的角度出发，给出如下的尝试性论题。

为什么有些对照培育感染性了、大分子扫描感染性了、mNGS没已确定来？这个很高效率是不是没用？

任何诊疗扫描都要考虑卫生政治经济开销，这也是最初很高效率mNGS的考虑主因之一，使得现有mNGS政治经济开销与增益之有数所需权衡。诊疗对照有着十分很高的复杂性，而且很多微生若无受到感染后含使用量较低或用药后取样导病原体菌数使用量减少，在限定数据使用量的情况，靶病菌由于文档太少而被取走。

由于这些再一带来的扫描局限于，常常就就会促使诊疗内科医生形成认识到局限于，所以我们听到诊疗内科医生对mNGS新功能的不认可的声音。虽然增大数据使用量是手段之一，但在卫生政治经济开销的限定下总有限度。通过可溶性病菌菌，加大脱氧核糖大分子数据使用量，进而更很高增益；扫描长段落，进而更很高特异性是我们与诊疗现有以及未来冀望的方向。

诊疗内科医生经常反馈mNGS扫描结果是一个微生若无条目，到底哪个或哪几个病菌才是起因？

多个病菌的已确定主要如下两个方面主因：

mNGS很高效率解法实际上短序列模糊对照，尤其针对大多多态性较很高的种群，因此其在这类多态性较很高的种群里面分类法意味就打了手续费。如何彻底解决一个短序列同时比较到多种微生若无原因呢？现有我们的研发工作人员正试图较慢的开发新特质性状数据源，多个数据源的启用将就会促使更很高病菌菌的准确对照战斗能力。

多病菌共受到感染、 原发受到感染与继发受到感染的多病菌受到感染或呼吸道分泌若无，肠道分泌若无全站政治经济体制本身的微生若无多样性等主因将就会加剧多种微生若无已确定。这实际上不是很高效率本身局限于，而是诊疗医学原因。培育工具、质谱工具、多重PCR工具也就会已确定多个微生若无，最终的病人推论所需有诊疗病人的特别文档介入、也所需诊疗受到感染内科医生的共同直接参与，不用不靠扫描彻底解决一切原因。在充分补足分析报告的情况，多微生若无条目展现的占到优势作用在于一方面缺少可能的意味着藏宝图，另一方面当有准确明了的诊疗文档时可以专门设计诊疗病人。

对于mNGS来感叹，可以感叹为病菌学病人又打开了一扇最初的屋顶，我们一定要大胆的系统化，要知晓它的占到优势和缺点，但是抢到结果时要小心求证，掌握最初前沿。

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