二代测序及其在临床疾病中的应用

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1、二代测序及其在临床疾病中的应用二代测序二代测序（Next Generation Sequencing, NGS）又称大规模平行测序，能够同 时对上百万甚至数十亿个DNA分子进行测序，实现了大规模、高通量测序的目标， 是继Sanger测序之后的革命性进步。二代测序的原理 二代测序从发明至今，已有数个不同的平台开发出了基于不同原理的测序方 法，目前，Solexa测序技术应用最为广泛。本文也将详细介绍solxa测序的原理。Solexa测序：边合成边测序（SBA）,循环可逆终止（CRT）Solexa技术测序的基本原理是边合成边测序，在体系中加入四种不同荧光标记 的碱基，在测序过程中，不同的dNTP会释

2、放出不同的荧光，根据图片捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理，记录序列信息。衔接3I库准备基因组DrjA流式细胞桥扩增循环碎片化测痒库|连接测序簇测序晴环读數U1HU数搦输出到立件数字图像参考基因组A7QU flrTQCAATTTQAJtATTOG .叫EONEC.KaATSGTAFFGGJkTGGCATTGCAA fir：ATTGCAATTTGAC hTQGTTCA&TT AiftTaGCATTGCJAATTTCiftGAl&G ArraCAflTl rGCAi文字文井世1沁亂GAGTTTGACIW3皴心越AlAC二代测序的临床应用感染性疾病防控医院感染性疾病暴发的调査：NGS序列信息可

3、报告感染性疾病暴发的传播链， 并已被用于跟踪由鲍曼不动杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯杆菌引 起的医院感染性疾病的传播1-3；未知病原体的鉴定：NGS已在临床感染性疾病的诊断和新病原体的发现中取得 了令人瞩目的成果，其高通量、低成本、并可以从头组装病原体，这一优势是其他 基因检测方法所无法比拟的4-6。检测病原体耐药基因突变：NGS不仅可以确认Sanger测序验证的耐药位点，还 有助于检测出抗生素耐药基因出现的新发突变，并且通过进一步的实验确定这些基 因是否为导致抗生素耐药模式的原因。肿瘤的早期诊断以及精准治疗随着新的分子诊断技术的出现，对肿瘤的认知也从单一疾病，发展到一系列驱 动基

4、因突变形成的一组疾病，带来了从病理分型到分子分型的演变。目前在临床肿 瘤实践中，NGS已广泛应用于多种肿瘤类型，如肺癌、乳腺癌、胃肠道肿瘤、黑色 素瘤等7-9，是肿瘤精准诊疗的重要环节，大大促进了个体化医学发展，为临床诊疗 提供了一个崭新的平台和广阔的前景。NGS在肿瘤领域的应用主要为：肿瘤个体化治疗相关的驱动基因突变检测； 肿瘤基因组学研究，探索肿瘤异质性、耐药性和肿瘤克隆进化过程及机制;例如FoundationOne CDx，是美国FDA批准的全球首个基于二代测序的泛肿瘤伴随诊断产品，324个基因、2个可以预测免疫检查点抑制剂疗效的分子标记 (MSI/TMB)、覆盖全部实体瘤(除肉瘤)、直

5、接对应FDA批准的17种靶向治疗方 案。遗传病的早期筛查和诊断遗传病是由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病，其确 诊依赖于分子诊断技术。其中NGS在遗传病领域的应用主要集中在遗传病诊断、新 生儿筛查、产前筛查、植入前筛查等领域10- 12。如：遗传性耳聋：耳聋是最常见的感觉神经性听力损失出生缺陷疾病。大约2/3的耳聋来源于遗传因素，采用NGS技术测序筛查有助于早期诊断和干预；无创产筛：采用NGS方法进行无创产前诊断已在全国各大医院开展，成为一种常规的无创筛查手段；综上所述，NGS技术的应用，促进了疾病的分子诊断、个体化治疗以及针对高危 人群的疾病相关基因筛查和预防性分析。相信随着测序技术的不断发展，其可为临 床提供更及时有效的诊断结果，更好的为临床服务。3/3