高通量測序技術(shù)能淘汰PCR嗎？

2014年1月22日 | Filed under: 熱門話題,文獻(xiàn)綜合 | Posted by: 編輯 D

作者：韓健

在上周的JP摩爾根醫(yī)療大會上，型診斷技術(shù)公司的主管們討論問題的時候喜歡下面這張圖：

他們認(rèn)為，現(xiàn)在的分子診斷市場是定量實(shí)時qPCR為主，多重PCR（mPCR）開始引起大家的重視，可是早晚會被高通量測序（NGS）所替代。所以，他們在選擇技術(shù)平臺的時候就有兩條道路：直接進(jìn)入NGS，還是經(jīng)過mPCR過度一下？

從表面上看，PCR和NGS都是檢測DNA分子，好像是一樣的，可是實(shí)際上不是那么回事。分子診斷需要有三個主要步驟：核酸提取（標(biāo)本處理），信號擴(kuò)增，信號檢測。而NGS實(shí)際上是一個高通量的，高精確度的檢測平臺，并沒有完成信號擴(kuò)增和標(biāo)本處理等步驟。而沒有信號擴(kuò)增在許多診斷來說都是不行的。

各種診斷實(shí)際上玩的都是信噪比，疾病相關(guān)的信號在病人標(biāo)本中總是躲藏在背景噪音里面，而如何能快速，準(zhǔn)確，便宜地去掉噪音，檢測到信號，就是診斷的真諦了。就拿癌癥的個體化醫(yī)療來說，需要檢測幾個，幾十個基因里面的幾百個突變，然后根據(jù)突變譜來決定用什么藥。所以那幾百個突變就是信號，而整個基因組DNA就是背景噪音。更復(fù)雜的是，突變有時僅僅在一小部分細(xì)胞中有。所以如果你把病人標(biāo)本拿來，不做任何信號擴(kuò)增就去測序，得到的絕大多數(shù)信息是正常細(xì)胞基因組的信息。在這么強(qiáng)大的背景噪音下，檢測的特異性和敏感性就都成問題。不但如此，因?yàn)榛ㄙM(fèi)大量的人力和財(cái)力來做測序得到的99.99%都是無用的信息，相當(dāng)于高通量地產(chǎn)生垃圾。

所以，即使有NGS，人們還是離不開PCR，更離不開mPCR. 除非是三代測序，做單細(xì)胞全基因組測序，而且能預(yù)先拿到疾病特異性的單細(xì)胞標(biāo)本。那又是一個新的問題和挑戰(zhàn)。換句話說，NGS不是要淘汰mPCR, 它更需要mPCR喂它充滿疾病信號的文庫來測序。如何更好地用mPCR配合NGS才是值得探討的問題。總之，不能簡單地認(rèn)為NGS可以淘汰PCR或者多重PCR。不能忘記，診斷永遠(yuǎn)是在玩大海撈針的游戲：信號是針（突變），背景噪音是大海（基因組）。

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