探討納米孔測序在臨床診斷中的應用

Oxford Nanopore

公眾號ID：nanoporetech

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文章發於2018年6月29日

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納米孔長讀長測序技術和MinION在臨床診斷中具有不可替代的優越性，倫敦Guy"s＆St. Thomas教學醫院臨床基因組學科主任Graham表示，在一開始的時候，臨床實驗室將會使用長讀長和短讀長互為補充，但隨著技術提高，長度長最終可能成為基因組診斷的選擇工具。只有長讀長測序才能交付真正的全基因組測序。

診斷需要可靠性和簡單性，而臨床基因組學對當前的短讀長技術提出了幾個挑戰，例如鑒定癌症中的易位、單倍體分型（phasing）、新生變異的分型、三核苷酸重複擴增分辨、以及假基因與旁系同源基因的鑒定。

圖為Graham Taylor

Graham Taylor目前擔任倫敦Guy"s＆St. Thomas教學醫院的臨床基因組學科主任。他的研究興趣圍繞長讀長測序技術在基因診斷中的應用，開發具有成本效益、易於使用和靠近病人或診所的可靠測試。他和團隊對了解納米孔技術能在多大程度上滿足快速、靶向、低價的測序需求非常感興趣。

在London Calling 2018大會上，Graham探討了MinION到底在多大程度上適用於診斷環境。目前在臨床研究測序中，工作人員通常更善於遵循標準程序進行工作，而不是進行創造性實驗。加上在這些環境中，IT設施常常跟不上要求，這就意味著需要縮小規模，以進行符合自身能力的測序分析。MinION在這方面有著非常好的前景。它能夠進行16S測序、抗生素抗性分析、genes panels和針對結構基因組變化的分析。長讀長帶來了很高的可對比性。例如，公共納米孔聯盟人類數據中，長度為1-5kb的讀長90%的比對得分（mapping score）為60。儘管單個鹼基識別質量可能低於所希望的，但它不會隨著讀長而降低，並且在給定的讀長中保持一致。

長讀長帶來了很高的可對比性。例如，公共納米孔聯盟人類數據中，長度為1-5kb的讀長90%的比對得分（mapping score）為60。儘管單個鹼基識別質量可能低於所希望的，但它不會隨著讀長而降低，並且在給定的讀長中保持一致。

相對於得到一個令人矚目的超長讀長，Graham和研究小組對中等讀長比對的一致性更為感興趣。那麼比對（mapping）質量和讀長數量是否有一個「最佳點」？在進一步研究了讀長與讀長數量之間的關係後，他們發現對於讀長質量和丰度，這個最佳點似乎在1到30kb讀長之間。

Graham認為納米孔測序能夠「直接投入使用」的一個領域是用來闡明在亨廷頓病中起關鍵作用的HTT基因的重複擴增。利用2017年發布的RepeatHMM工具，他們將PCR報告得到的重複長度與納米孔結果進行匹配，得到的匹配結果一致性非常高。他們接下來計劃將這一數據進行ISO認證，並且計劃在下一步研究納米孔測序包括在微生物學、癌症和罕見病中的應用。

Graham表示，

「

在一開始的時候，臨床實驗室將會使用長讀長和短讀長互為補充，但隨著技術提高，長度長最終可能成為基因組診斷的選擇工具。只有長讀長測序才能交付真正的全基因組測序。

」

納米孔測序目前僅供研究使用。

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