mNGS技术应用于新冠病毒研究

mNGS，英文全称Metagenomic next-generation sequencing，利用宏基因组的测序方法来检测传染病。mNGS可以提高病原体识别的敏感性，并且不受先前抗生素暴露的影响较小，从而成为检测传染病的有前途的技术。越来越多的案例以及临床研究指出mNGS用于临床诊断的可行性以及诸多优势，使得mNGS成为理想病原体诊断方法的“热门候选人”。

“回想2003年没有mNGS技术的时候，我们对于SARS冠状病毒的认识需要五到六个月，而现在对新冠病毒的认知，国内科学家用了很短时间。”5月8日，复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏教授在第三届感染性疾病精准医学高峰论坛上表示，认知新发病原体，新技术起到了重要的作用。

“在国家传染病防治重大科技专项支持的平台基础上，基于二代测序的mNGS技术，中国医学科学院团队用了约50个小时，就从不明原因肺炎样本中获得了新冠病毒全基因组序列，与其他兄弟单位共同确认新冠病毒是导致疫情病原。”中国医学科学院北京协和医学院副院校长王健伟教授表示，新技术找到了新冠病毒，新冠疫情也促进了新技术的应用发展，未来，需要推进新技术在精准诊断、遏制耐药、防控新发病原等方面持续发力。

它让感染治疗从炮轰到狙击

“在没有新技术之前，如果遇到严重的感染中毒症，治疗往往是各种抗感染的药物一起上。”张文宏说，因为传统技术时常无法及时给出或者给不出明确的感染病原信息。

这种“炮轰”式的操作由于难有针对性，很难有效压住感染，甚至临床上还能导致细菌的耐药性。

“炮轰”不行，能不能“狙击”？

2014年6月，《新英格兰杂志》上的论文记载了一场成功的“狙击”——一例不明原因的脑膜炎，用尽各种传统的医学检验和诊断手段仍找不到致病病原体，用宏基因组测序技术后，明确了病原体为致病性钩端螺旋体，改用几毛钱成本的青霉素治疗，32天后患者出院。

这是宏基因组测序，也就是mNGS名声大噪的一战。通过全面分析患者样本中微生物和遗传物质（包括DNA和RNA），识别“坏分子”，实现感染性疾病的精准治疗。

“它无需事先了解预期的病原体，能够同时检测大量的微生物。”张文宏总结，mNGS拥有辨新、海量筛查病原体等多项优势。

今天，宏基因组测序有了更成熟的应用进展，但是否用“狙击”的方法，如何“狙击”得更准，都需要深入开展方法学的研究。

“解读测序获得的结果，应该由感染科、检验科、重症医学科等医生进行更多的沟通和交流，以获得更多的临床支持。”张文宏认为，新技术应科学使用，避免滥用。

例如，并不是所有的感染都需要干预。以新冠肺炎患者的诊疗为例，张文宏团队进行的一项研究表明，新冠肺炎患者中的合并感染常见，但其中有很多不需要进行额外干预，那么什么指标下需要干预，干预的最好“窗口期”是什么？

也就是说，“狙击”这一发什么时候扣动扳机，需要基于临床研究形成的指南。

它的正确解读仍需“立规矩”

“这个方法很灵敏，就更需要警惕会不会搞错。”王健伟指出，因为方法足够灵敏，很细小的过程偏差也会反映到输出的结果上，例如环境污染、生物信息分析偏差甚至软件算法等造成的差异，也会致使对单个碱基的解读完全不同。

如何正确解读宏基因组测序给出的证据，以指导临床实践，成为实现感染性疾病精准诊断的重点之一。

“解读包括mNGS的临床规范、报告的理解等多个阶段的问题。”国家卫生健康委全国真菌病监测网国家中心主任、中国医学科学院北京协和医院检验科主任徐英春表示，规范的建立是为了把mNGS技术在临床上用好。

据介绍，国家卫生健康委临床检验中心今年开展了首次mNGS技术室间质评，全国包括第三方实验室在内的约90家实验室参与，在面对复杂的鉴别考卷时，只有5家实验室获得满分。

“从临床规范来讲，mNGS行业仍需要通过相关部门的引导推进标准化和质量可控性，这一点对于临床非常重要。”国家卫生健康委临床检验中心mNGS室间质评获得满分的企业——微远基因创始人、首席执行官李永军表示，后续通过技术创新实现医院实验室内模块式自动化也是符合临床规范的重要路径，既能增加检测效能，还能满足标准化等要求。

它现在普及了吗?

随着成本的大幅下降，目前宏基因组测序逐步应用于重症患者的病原学诊断中。

10年前，一个宏基因组检测的成本约为十几万元，而今已经下降到数千元级别。

“目前，绝大多数医院未建立自有平台，而是借助第三方服务。从临床需求来看，医院自建实验室和第三方提供检测服务都在发展。”中华医学会重症分会副主任委员，中国医科大学附属第一医院重症医学科马晓春主任表示，从目前使用mNGS技术的反馈结果来看，整体的质量把控和临床效果有利于患者诊疗。

如何能让新技术为老百姓服务好、服务对？

马晓春提醒，现在这一行业发展仍处于发展初期，提供服务的企业较多，应加紧制定系统化、规范化的标准，以利于市场整体的发展成熟和临床诊疗的正确实施。

此外，该技术目前并未纳入医保，在后续技术、体系成熟的基础上，通过规划再纳入到整体医疗体系当中，才能使它更好地服务人民生命健康。近日澳大利亚格里菲斯大学的Menzies Health Institute的Nigel McMillan及其团队宣称，这种新的抗病毒疗法，被称为“基因沉寂（Gene Silencing) ”对治疗效果明显。