感染鉴定:宏基因组下一代测序vs PCR

在美国，移植的数量以每年大约4%的速度增长。在进行的57000例移植手术中，大约30%的患者会遭受病毒感染。

目前用于识别移植后患者感染的标准护理方法是定量PCR (qPCR)。然而，一项新的研究，联合出版的弧生物而且斯坦福大学医学院研究表明，与qPCR相比，一种新的宏基因组下一代测序(mNGS)平台在识别移植后患者中10种最常见的感染方面具有相当的能力。

我们最近采访了Arc Bio化验研发总监Meredith Carpenter，以了解更多关于该平台的功能。

为什么有一种高灵敏度的方法来识别移植后患者的感染是很重要的?

梅雷迪思·卡朋特(MCa):移植患者在诊断和处理感染方面具有独特的挑战性，因为他们正在接受免疫抑制治疗以降低移植排斥反应的风险。然而，免疫抑制药物也增加了感染和合并感染的风险，同时也抑制了许多用于诊断感染的典型临床体征和症状。这意味着不仅要有灵敏的诊断工具，而且要有高度多路复用的诊断工具，这样你就可以同时检测多种潜在的病原体，在这种情况下，只需要一次抽血。这也允许监测病毒载量，qPCR已作为该患者群体的护理标准，其目标是为每个患者定制免疫抑制疗法和/或抗病毒药物的剂量和滴定，以最大化效益，同时限制这些药物的毒性。

MC:定量PCR是目前鉴定移植后患者病原体的标准护理方法。为什么在这一领域很难采用宏基因组下一代测序(mNGS) ?

MCa:由于开发和部署这些方法的成本和复杂性，以及患者样本中微生物基因组与宿主基因组相比的比例较小，以及缺乏临床效用和结果研究来显示这种新型诊断方法在这种情况下的价值，传染病中的mNGS的采用比在人类遗传学中要慢。从湿法实验室的角度来看，它要求用户具有准备样本进行测序的专业知识，这可能很复杂。还有一个“干实验室”组件，它需要生物信息学家来分析和解释测序数据。在许多情况下，这将需要用户在内部建立一个生物信息学管道，这需要高度专业化的专业知识或使用公开可用的软件;其中很多都不是很方便使用。最后，量化结果的能力需要使用专门设计的控制。综上所述，这些成本和资源障碍阻碍了许多实验室将mNGS用于日常使用。

MC:请您介绍一下新一代宏基因组测序(mNGS)测试，以及它是如何克服这些问题的?

MCa:目前，伽利略号^TM该平台仅供研究使用，旨在对在移植环境中通常引起感染(或潜伏感染的再激活)的DNA病毒的检测和量化感兴趣的研究人员使用。该平台可以通过包括用于样品制备的试剂和控制，以及使用Galileo来克服部署mNGS的一些障碍^TM分析软件，对测序数据进行分析和解释。软件可对CMV、EBV、HHV-6A、HHV-6B、HSV-1、HSV-2、BKV、JCV、ADV、VZV等10种关键DNA病毒397株进行检测和定量，对B19、TTV株进行半定量检测。通过提供交钥匙工作流程，伽利略^TM平台可以消除mNGS的学习曲线。这使得研究人员可以将他们的时间和资源集中在设计和开展研究上，以产生最有影响力的出版物。

MC:你在这项研究中的主要发现是什么?在这种情况下，mNGS测试能提供哪些qPCR不能提供的信息?

MCa:这项研究是由斯坦福大学医学院临床病毒学实验室的本杰明·平斯基博士和Arc Bio合作进行的，目的是验证伽利略^TM与目前的金标准方法(单个qPCR检测)相比，该平台使用了设计的和残留的临床样本。我们报告了类似的伽利略性能^TM平台和单一qPCR分析的一系列分析参数，包括敏感性，检测限和病毒定量。此外，因为伽利略^TM具有高度的多重性，它从一个样本中识别出几个合并感染病例。虽然单一PCR可以识别这些额外的病原体，但临床团队在订购时并没有要求它们。这突出了mNGS等高度复用技术的一个优势，尽管这些额外发现的临床相关性必须建立。总的来说，从单个样本中同时检测和量化397种病毒株的能力可能意味着研究人员评估病毒感染和再激活的时间和成本负担大大降低。

MC:在未来，你认为mNGS会取代qPCR，成为识别移植患者感染的标准护理方法吗?

MCa:我相信，许多研究人员和临床医生确实认为mNGS最终会取代PCR，成为诊断许多类型复杂感染(包括移植患者)的护理标准。然而，我们必须从产生价值证据和确定应用这一强大技术的最具成本效益的患者群体开始。伽利略^TM该平台的理想定位是帮助临床研究人员可靠地评估mNGS的潜力，并生成必要的数据，向临床医生、监管机构和支付方展示价值。

MC:你们在这个领域的下一步计划是什么?

MCa:我们正在继续扩大伽利略的潜在用途^TM通过添加关键功能和菜单扩展，旨在将mNGS的价值扩展到其他传染病研究领域。

Arc Bio的分析研究与开发总监Meredith Carpenter与技术网络的科学作家Molly Campbell进行了交谈。188金宝搏备用