高通量测序技术的临床应用

高通量测序技术的临床应用随着分子生物学的迅速发展和进步，检测技术也得到了迅速的发展，今天的高通量测序技术经历了几代人的发展。近年来，其性能和技术日趋成熟和稳定，为精细医学在病原鉴定、肿瘤识别、疾病诊断、遗传病检测等领域提供了一个新的方向。它提供了一种有效的分析和检测工具，通过测定和分割DNA或RNA序列，可以发现更多与疾病和微生物有关的基因组。掌握信息，迅速掌握病因和感染相关患者的临床特点，为快速准确的诊断疾病、治疗效果和预后提供依据，对我们做疾病预测是非常重要的。一、高通量测序技术的概述高通量测序技术（next-generationsequencing,NGE)，又称下一代测序技术，与传统的一代测序技术相比，测序技术以其成本低、高通量、速度快等优点得到了广泛的应用。而且在遗传领域已经广泛分布，包括遗传疾病诊断，携带者筛查，植入前遗传学，临床医学说明等。根据测序的范围，NGS也大致可分为三类：全基因组基因组测序，全外显子测序，靶向基因测序。测序技术的出现，直接而深刻地揭示了核酸分子的深层信息，为人类提供了决定性的技术手段，高通量测序技术在过去的二十年中得到了迅速的发展，这些测序技术在过去的二十年中已经成功地推向市场，并且在相关的基础应用、科学研究和临床应用等方面也显著增加。在最近几年，临床上对高通量测序技术的应用越来越广泛，需求量也不断增加，在临床的多个领域都发挥着重要的作用，如新生儿的疾病筛查、检测各种肿瘤、对新型病毒的基因测序以及遗传疾病的检测等多个方面。二、高通量测序技术的临床应用1、对临床上微生物的基因鉴别应用细菌、真菌、支原体、衣原体、寄生虫、病毒等微生物与人体健康系统的稳定密切相关，人体拥有由细菌、真菌、病毒等微生物组成的最大、最复杂的胃肠系统，而人类许多疾病都与微生物系统失衡或微生物入侵密切相关，高通量测序技术的出现为大型复杂微生物区系的鉴定、检测和研究提供了强有力的技术支持。2、在新生儿疾病筛查的应用临床上使用的每一项技术都是一个渐进的过程，在新生儿重症监护室，遗传性疾病和先天性畸形是儿童死亡的主要原因，应用NGS技术对NICU的儿童进行检查是人类的第一步，对于重病儿童，准确的诊断与生死息息相关，可以减少住院时间，改善临床效果。而对于普通的新生儿来说，正常新生儿没有相关的临床表型，因此需要进行遗传分析测序，它主要用于预测当前或未来的疾病风险。高通量测序可以同时检测数千种致病性病原体，它可以缩短诊断时间，甚至检测未知基因突变改变，明确未来疾病的风险，进行早期干预，健康预防健康问题提了机会。这一系列的好处使它近年来取得了成功快速发展的同时，也面临着诸多挑战。3、临床肿瘤诊断与治疗的应用高通量测序平台也被用于临床肿瘤研究，在靶向肿瘤细胞或肿瘤的DNA或RNA测序相关的低频突变以及寻找新的肿瘤靶点方面具有重要的临床价值。肿瘤学主要是基于高通量测序平台的全基因组测序和外显子测序，全基因组测序是前文介绍的，外显子测序是与肿瘤学密切相关的测序技术，外显子基因测序是整个基因组中用于功能或结构蛋白体外表达的一个非常重要的部分，外显子测序比全基因组测序更具针对性，而且花费的时间和金钱更少，在检测肿瘤细胞的低频突变和单核苷酸多态性方面有很大的优势，基因组的基本进入或缺失。在癌症预防中，高通量测序平台可用于监测肿瘤突变和控制癌症的预防和控制；在治疗方面，通过高通量的癌症相关基因扫雷测序平台，不仅可以找到癌症的诊断目标，还可以找到与癌症治疗相关的治疗目标，为临床实践提供具体的个性化医疗指南。4、对临床微生物耐药性的检测应用高通量测序技术具有灵敏度高、检测速度快、半定量等特点，为临床诊断提供了一种替代性、高效的方法，可用于临床患者对不同病原菌耐药性的分子诊断，在这一阶段，高通量测序可用于检测耐药基因突变，为临床用药提供及时指导，也可为患者预后提供预测标准。并且高通量测序可以实时监测长期临床用药后胃肠道菌群的动态变化，该测序平台的高通量、高性能和高效率对实时监测具有重要的临床价值。5、对临床遗传疾病的诊断检测应用高通量测序平台的另一个重要应用是基因疾病的检测和诊断，特别是基因疾病的诊断、产前筛查和诊断，研究人员先对孕妇进行产前基因检测，然后对基因检测异常的孕妇的羊水或脐血细胞进行染色体G显带试验和FISH试验高通量测序平台为基因疾病的诊断提供了极其快速高效的便利。新生儿疾病的早期诊断和母体疾病的无创检测高通量测序平台的检测和诊断降低了智障儿童的出生率，大大减轻了家庭和社会的负担，也对治疗和预防遗传病的具有重要的临床益处。三、小结尽管高通量测序平台在实际应用中仍面临着重大挑战和诸多问题，但必须指出，高通量测序在临床微生物病原体检测、遗传疾病诊断