Page 8 - 《中国药房》2024年14期

Experts on the Application of Nanopore Sequencing Technology in the Detection of Pathogenic Microorganisms covers targeted
sequencing， metagenomic sequencing and whole genome sequencing， and is standardized in terms of sample collection and
storage， detection process， bioinformatics analysis and report interpretation； the recommendations are provided for the key issues.
KEYWORDS third-generation sequencing； nanopore sequencing； pathogenic microorganisms； critical infection； clinical
laboratory tests； microbiological diagnosis

感染性疾病是由病原微生物引起的疾病的统称，目 用问题。近年来纳米孔测序已经在病原微生物检测、感
前仍然是全球公共卫生的重大威胁。实现病原微生物 染性疾病甚至重大公共卫生问题流行期间的诊断与防
的快速精准检测对于感染性疾病的诊治具有非常重要 治等领域发挥了重要作用 [2―3] ，也有多项基于纳米孔测
的临床价值。目前，临床实验室针对病原微生物的检测 序病原微生物检测的多中心研究开展 [4―5] ，由此可见，纳
主要有3类方法：（1）基于病原分离培养的方法。该方法 米孔测序在临床病原微生物检测领域具有独特的优势
是目前感染性疾病诊断的“金标准”，但因培养周期较 及广阔的应用前景。
长、阳性率低，许多病原微生物培养困难甚至无法培养， 现有的病原微生物高通量测序规范共识主要针对
难以实现有效的病原体检测，从而导致诊断延误或漏 NGS [6―8] ，纳米孔测序因其独有的特点，在建库流程、数
诊；同时，延迟的病原学诊断也导致了广谱抗菌药物的 据分析等方面与NGS存在较大差异，临床急需适用于纳
不当使用和过度使用，使得病原菌耐药性增强、高耐药 米孔测序的技术规范。为此，中国药理学会治疗药物监
病原微生物在临床流行。（2）基于免疫学的检测方法，如 测研究专业基层委员会和广东省药学会临床治疗精准
抗原、抗体检测。该方法操作简便、成本低，但结果易受 用药专家委员会联合发起制定了《纳米孔测序在病原微
干扰，容易出现假阳性/假阴性。（3）基于分子生物学的检 生物检测中的应用专家共识》，对纳米孔测序的原理和
测方法，如荧光聚合酶链反应（polymerase chain reac‐ 特点，纳米孔测序（包括tNGS、mNGS和WGS）的全流程
tion，PCR）、杂交芯片等。这些方法具有快速、灵敏、特 （包括样本采集与运输保存、检测过程、生物信息学分
异等优点，但属于靶向性检测，不能检测未知病原体，且 析、报告解读等环节）进行了规范，并对其中的关键问题
单次检测的靶标数量有限。 给出了推荐意见，以期为纳米孔测序的规范化流程管
随着基因组学技术的发展，高通量测序技术为病原 理、临床危重症感染患者及肿瘤患者的合理精准用药、
微生物的鉴定提供了新的技术手段。该技术通过对样 医院药学服务水平的提升提供助益；此外，还可为计划
本核酸序列的测定可以实现传染病病原微生物的快速 开展纳米孔测序的医院和检测机构提供参考依据，以共
准确鉴定，而且检测通量高、耗时短，正越来越多地应用 同促进该技术的进一步发展。
于临床感染性疾病的诊断和疫情防控之中。目前，高通 1 共识制定方法
量测序技术（也称“新一代测序技术”），泛指第二代测序 本共识由中国药理学会治疗药物监测研究专业基
技术（next-generation sequencing technique，NGS）和第三 层委员会和广东省药学会临床治疗精准用药专家委员
代 测 序 技 术（third-generation sequencing technique， 会联合发起，暨南大学附属广州红十字会医院、华中科
TGS）。其中，NGS 测序通量高，但其测序读长较短，导 技大学协和深圳医院（南山医院）、中山大学附属第六医
致后续在进行生物信息学分析时基因组拼接困难，且测 院、广东省人民医院、中山大学孙逸仙纪念医院以及中
序时存在高GC偏好性，上述缺点使其应用受限，也因此 山大学附属第一医院作为共同牵头单位，组织国内多学
[1]
推动了TGS的发展 。TGS因其超长的测序读长弥补了 科专家编写和审定。
NGS的不足，逐渐被应用于临床各个领域。依据检测目 本共识采用名义群体法，由多学科（药学、检验、临
的和方法的不同，TGS主要分为靶向测序（targeted next‐ 床）专家组成编写组，采用线上和线下相结合的会议形
generation sequencing，tNGS）、宏基因组测序（metage‐ 式共同讨论确定共识编写大纲，内容包括纳米孔测序的
nomics next-generation sequencing，mNGS）和全基因组 原理和特点、纳米孔测序的基本流程和要求以及生物信
测序（whole genome sequencing，WGS）等方向；依据测 息学分析和报告解读等。编写组针对大纲涉及的内容
序原理的不同，则可分为纳米孔电信号测序[以纳米孔 进行了系统检索、分析、归纳，并根据我国现状、临床需
单分子测序（以下简称“纳米孔测序”）为代表]和单分子 求和研究证据展开讨论，形成共识初稿。之后，采用德
荧光信号测序[以单分子实时测序（single molecule real 尔菲法，邀请临床实践经验丰富的多学科专家组成外审
time，SMRT）技术为代表]。其中，相较于单分子荧光信 专家组，就共识初稿进行专家咨询，开放收集专家的外
号测序，纳米孔测序具有设备小型化、便携的特点，可以 审意见，并由执笔专家对专家意见进行整理、归纳、分
在床旁、野外开展样本检测，符合临床上即时检测的需 析、反馈、修订，最后经牵头单位牵头专家组召开定稿会
求，可缩短临床病原微生物的确认时间，改善抗生素滥 进行讨论，确立本共识。

· 1674 · China Pharmacy 2024 Vol. 35 No. 14 中国药房 2024年第35卷第14期