这次新型冠状病毒如何被断定的？mNGS首功！

最一原先原先型病原是如何被所发掘出的？祥DNADNA（mNGS）首当其功！当年SARS，疑似过支原体、细菌、病毒等传染，先前折腾了很久下才所发掘出是病原传染。以前mNGS换用，改变了病原体有机若无学的警验武汉地区！这次从所发病到警验，只有略宽略宽几天等待时之间！下面就简单概述一下mNGS.

最近三十年，两组学研究课题一直是首选，最早是DNA学，然后是蛋白质两组学，以前原先兴两组学领域则是被认为最有无疑的祥DNA学（Metagenomics）。祥DNA学（Metagenomics）又叫有机若无生态环境DNA学、元DNA学，通过单独从生态环境样本里提取同属性部有机若无的DNA或RNA，借助于祥DNA文库，利用DNA学的研究课题手段研究课题生态环境样本所包含的同属性部有机若无的遗传两组成、种群功能，并可整合一原先环境因素活性若无质（或授予原先遗传）。

2014年原先英格兰Journal引述了一个通过祥DNA专门设计警查治愈了一位理由未确定、反复所发热、不具备脑瘤及脑积水症状的14岁陌生人的近来，这是历史上首个祥DNA广为人知病学分析方法成功的近来。篇文章引述这个常规病人及病原体筛查都从未胃癌理由，随后对脑脊混合若无抽样mNGS筛查，结合蛋白质两组学研究课题结果所发掘出一种疑似的细菌性leptospira infection，随后针对性地常用万古霉素和头孢吡芳基病人后病情恶化。该一个团队确认这是一种尚从未引述过的病原体有机若无。由此，广为人知病学祥DNA正式常用有机若无警验拉开了帷幕。详细见：NEJM：原先一代DNA高效率挽救危重病陌生人

随着遗传DNA高效率的持续所发展，基于二代DNA的祥DNA学（祥DNADNA）带进了广为人知病学的焦点。祥DNADNA（mNGS）是综合研究课题来自病变抽样的有机若无和体内的遗传若无质（DNA和RNA）的原理，常用多种传染性传染病的警验、传染病和健康状态下有机若无学研究课题、人类体内里之间体对传染扩散的特征化、识别涉及病毒。祥DNADNA（mNGS）详细描述了抽样里共存的所有DNA或RNA文档，从而能够研究课题整个有机若无两组以及病变抽样里的人类体内DNA或转录两组，让致病有机若无无所遁形。

在广为人知病学传染性菌株探寻的过程里，广为人知病学医生时常则会受制于原先所发菌株经常岂料、疑难传染菌株没想到、或者由于警查高效率受限想到没警查到的困境，现有的广为人知病学专门设计警验方式与广为人知病学的迫切需求之之间还共存着前所未见的鸿沟。而mNGS (祥DNA学二代DNA高效率) 在“理论上”能够回答广为人知病学医生的上述或许，今后已应对广为人知病学传染性传染病诊治的部份困难。

mNGS作为一种不需培植的原先型高效率，可以全面性加速比对传染菌株，相对于传统文化培植原理拥有极高依赖性的同时又与“精准照护”的理念相契合。Gyarmati 等在2016年所发表的一篇古书里指出，mNGS可以单独从血混合若无抽样里比对不用培植的、苛养的以及非细菌 (病毒和真菌) 菌株。除此之部份，mNGS可以分析方法于传染病防止，不具备单独从广为人知病学抽样里获的菌株扩散蛛丝马迹的前瞻性。2014年，Hasman等指出mNGS可分析方法于尿混合若无抽样里菌株以及耐药性遗传的警查，而且不仅耐药性遗传的警查结果与药敏测到试一致，也与基于纯培植若无的同属性DNADNA (S) 的进化研究课题结果相一致。越来越多的近来以及广为人知病学指出mNGS分析方法于广为人知病学警验的可行性研究课题以及诸多绝对优势，使得mNGS带进理想菌株警验原理的“颇受欢迎参选”。

mNGS有哪些用途呢？

下面这张图极好地概括和说明了。二代DNA不仅可以分析方法于病原体学警查，也可以在病原体培植后做深度的二代DNA，甚至同属性DNA研究课题。以前主要分析方法于广为人知病学的还是广为人知病学头颅骨病原体学警查，通过警查可以知道头颅骨里含有的菌株。如果DNA用量能够进一步突破，它除了可以把头颅骨里里所有有机若无的大分子测到出来部份，也可以把人体表达的所有RNA测到出来，帮助断定定植或者传染。比如铜绿假单胞菌测到出来后，人体有从未针对它转化成炎症里之间体，还可以断定是定植还是传染，但迄今为止还在探求阶段，尚常规从未分析方法于广为人知病学。

对于混合传染，mNGS也有天然的绝对优势

对于混合传染的警验，与传统文化原理相对于，NGS不具备极高的依赖性。

然而，在重回光明坦途，为广为人知病学所发放“服务平台”应对方案之前，mNGS仍有一段崎岖沿路需严峻前行。首先，受制于血混合若无、痰混合若无、脑脊混合若无、两组织、拭子等纷纷杂杂的头颅骨属性，如何建立并存的大分子提取标准化使得菌株的警查效能最大化困难重重。体内大分子也是不良影响菌株警查的一大因素，在大分子提取节目会，怎么样做到有效转化成体内大分子，非金属菌株大分子，进而进一步提高mNGS的灵敏度也是困扰之一。

在DNA节目会，如何依据非议的菌株属性选择合适的DNA手段？如何折里DNA深度、交付等待时之间以及所需农业成本高等诸多因素？这些关键问题依然是今后导致的前所未见的下一场。

另部份，在测到试节目会转到质控抽样不可或缺。理想的质控应该适分析方法于多种不同传染症候群以及对应该的各种抽样属性，限于阴性质控、单数质控以及转到病菌或纯DNA的人工模拟质控抽样。然而，mNGS同属性面伸展的原理学属性为选取何种病菌作为阴性质控减小了难度，广为人知病学实践里里又该如何获取经过审批的厂家单数相异抽样也是关键问题之一。

在脊椎动若无文档各个方面，近年来有研究课题审计了多种不同的生信研究课题原理的优劣。现有的原理不仅算法共存相异，而且所用的数据库也各有多种不同，造成了在菌株比对能力以及相对丰度测算各个方面出现差别。在mNGS生信研究课题处理过程缺乏并存标准化的情况，常用者基于参与者充分、可及性以及简便性选用生信研究课题应该用程序，则会对测到试重复性以及结果可靠性造成影响，带进mNGS的广为人知病学标准化化失常。

因此，该研究课题重点项目非议大分子提取和脊椎动若无文档研究课题两个重要节目会，对比审计三参与者源体内转化成催化剂盒 (Ultra-Deep Microbiome Prep 、QIAamp DNA Microbiome Kit、Micro-DXTM) 以及多种现有商用或非商用脊椎动若无文档辅助工具的优劣。

研究课题者采集9个体混合若无 (腹腔混合若无、脓混合若无、关节混合若无、痰混合若无) 抽样和1个骨两组织头颅骨进行DNA，之后分别常用多种不同的脊椎动若无文档应该用程序比如基于Unix系统 (Kraken、Metaphlan2和MIDAS)、基于网页版的商用或非商用 (BaseSpace、Taxonomer和CosmosID) 研究课题应该用程序与商用工作站 (CLC genomics Workbench)。他们所发掘出多种不同抽样的下机数据用量及人源基因组占比相异较大 (3.5%-98.9%)，其里人源占比与抽样属性无关，与每个抽样自身的属性以及去体内催化剂盒的效率有关。

本篇文章涉及的mNGS生信研究课题应该用程序

以培植或MALDI-TOF为金标准化，研究课题者审计测算了每种研究课题应该用程序的菌株比对个数以及其对应该的阴性、假阴性、依赖性等参数。在广为人知病学实践里里，原先高效率需要同时具备不具备高依赖性和高阴性预测到值 (PPV)。常用Kraken和Taxonomer这两个广为人知的应该用程序可以看到其警查到数十到数百种有机若无，测算授予的PPV偏高。虽然分设阻抗漂白对应对这一关键问题更为重要，但阻抗或许分设为多少仍共存疑问。另部份，应该用程序需综合常用多个参数，如相对丰度、DNA一般来说、DNA伸展率等专门设计病菌的比对。

研究课题者也在单数质控抽样里测到出1%的人苍白菌，他们研究课题苍白菌的测到出有可能是生态环境或抽样之间的饮用水、DNA催化剂引入或脊椎动若无文档研究课题的单纯比对等理由造成了。着重菌的关键问题也在多个研究课题里被所述，这些测到出的菌株在抽样里是否真实共存？饮用水、定植还是致病如何区分？高效率研所发医护人员，脊椎动若无文档医护人员、有机若无领域专家以及广为人知病学医生也导致着不断原先增的下一场。总结说来，迄今为止mNGS的广为人知病学分析方法导致如下四个下一场：

受制于如上的下一场，我们也遇到了一系列的或许。编者本期搜集了两个关于mNGS广为人知病学领域专家常则会问到的关键问题，从今后高效率所发展的角度出所发，所述如下的尝试性解答。

为什么有些抽样培植阴性了、大分子警查阴性了、mNGS从未测到出来？这个高效率是不是不对？

任何广为人知病学警查都要考虑健康农业成本高，这也是原先高效率mNGS的考用量因素之一，使得迄今为止mNGS农业成本高与灵敏度之之间需要折里。广为人知病学抽样不具备相当高的复杂性，而且很多菌株传染后含用量很低或用药后取样造成了病原体数用量降低，在附送数据用量的情况，靶病原体由于文档非常少而被丢失。

由于这些下一场带来的警查局限，经常就则会促使广为人知病学医生构成认识局限，所以我们听到广为人知病学医生对mNGS功能的不认可的声音。虽然扩大数据用量是手段之一，但在健康农业成本高的附送下总有限度。通过非金属病菌，增大DNA数据用量，进而进一步提高灵敏度；警查宽影片，进而进一步提高特异性是我们与广为人知病学迄今为止以及从未来冀望的方向。

广为人知病学医生经常反馈mNGS警查结果是一个菌株此表，确实哪个或哪几个病原体才是元凶？

多个病原体的测到出主要如下两个各个方面理由：

mNGS高效率算法共存略宽基因组单纯比对，尤其针对部份遗传基因较高的若无种，因此其在这类遗传基因较高的若无种里分类象征意义就打了定价。如何应对一个略宽基因组同时比较到多种菌株关键问题呢？迄今为止我们的研所发医护人员将要加速的整合特征遗传数据库，多个数据库的启用将则会进一步进一步提高病菌的正确比对能力。

多病原体共传染、 原所发传染与继所发传染的多病原体传染或呼吸道分泌若无，肠道分泌若无开放政治体制本身的有机若无动植物等理由将则会造成了多种菌株测到出。这实际上不是高效率本身局限，而是广为人知病学医学关键问题。培植原理、质谱法原理、多重PCR原理也则会测到出多个菌株，最终的警验论点需要有广为人知病学警验的涉及文档介入、也需要广为人知病学传染医生的共同参与，不用仅靠警查应对一切关键问题。在充分精简报告的情况，多菌株此表简介的绝对优势抑制作用在于一各个方面所发放有可能的有效蛛丝马迹，另一各个方面当有正确清晰的广为人知病学文档时可以专门设计广为人知病学警验。

对于mNGS来说，可以说为病原体学警验又挡住了一扇一原先天花板，我们一定要严肃的实践里，要认识它的绝对优势和缺点，但是到手结果时要小心求证，握有原先前沿。

原始说是：

Couto, N., Schuele, L., Raangs, E. C., Machado, M. P., Mendes, C. I., Jesus, T. F., ... Wild 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