NGS临床应用,路在何方?

解读 鹏哥
2025-1-17 13:49 61人浏览 0人回复
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摘要

岁月如梭,十年弹指一挥间。十年前,国家卫计委颁布了全国首批高通量测序产前筛查与诊断临床试点单位,标志着高通量测序平台(以下简称NGS)大规模临床应用的起点。十年来,各大医院都借助这股东风,大力发展NGS平台 ...

 岁月如梭,十年弹指一挥间。十年前,国家卫计委颁布了全国首批高通量测序产前筛查与诊断临床试点单位,标志着高通量测序平台(以下简称NGS)大规模临床应用的起点。十年来,各大医院都借助这股东风,大力发展NGS平台,我们单位也历经从无到有、从有到好的过程,逐步搭建了多种NGS平台,开展了众多NGS项目。十年后,NGS浪潮仍未退却,许多基层单位陆续搭建起NGS平台,越来越多的公司也加入到NGS赛道,在争先恐后的潮流之中,谁都怕被时代所淘汰。

过去的十年是NGS行业快速发展的十年,站在这股潮流之上,正如雷军名言--猪都能飞。但是,当大浪褪去,比志存高远更重要的是脚踏实地。NGS市场经过十多年的发展,现面临诸多挑战:上游原研突破性进展越来越少,中游受政策环境等影响越来越难,下游的应用在很长时间内也未看到革命性的新品。

内外交困之下,NGS路在何方?

一. 技术端:

三代测序技术。二代测序技术对于结构变异、真假基因、重复序列(动态突变)、表观遗传学等检测一直是一个痛点。临床其实一直都期待着三代测序技术早日应用,以填补二代测序技术的空白,但高高在上的检测成本阻碍着其大规模应用。随着三代测序仪器和试剂的国产化,其建库和测序成本也在不断下降,预计三代测序的临床检测服务在未来几年将会有一个井喷。

二. 应用端:

要么面面俱到、一应俱全,要么精益求精、物超所值。

1.全基因组测序(WGS)。WGS在未来几年内很有可能大量取代全外显子测序(WES)和全基因组拷贝数变异(CNV-Seq),这一方面得益于WGS诊断率有所提高,更重要的是,相比于WES等实验,其建库成本更低、速度更快,以及更全面的变异分析维度,并拥有迭代生信分析及数据库的能力,相信随着测序成本的进一步下降,WGS的临床应用价值将会越来越高。

2.靶向测序。未来NGS要么向WGS发展,做到面面俱到、一应俱全,要么向靶向测序发展,做到精益求精、物超所值。靶向测序无论是基于二代还是三代平台都表现出极好的灵活性和经济性,tNGS就是一个很好的例子,物美价廉的产品在任何市场都是受欢迎的。我们在临床工作中也发现,靶向测序经济实用,对目标区域的检测性能甚至优于又贵又复杂的实验。如果未来靶向测序的试剂能和国产三代测序仪器同时获批,这将极大扩展临床应用的想象空间。

三. 临床端

1. 数据解读与咨询。

未来NGS项目将越来越成为一种临床常规检测,检测本身不再是痛点和难点,取而代之的是检测后的解读与咨询服务,随着NGS项目越来越多,NGS报告样式也越来越多,很多患者甚至临床医生看到NGS报告都感到头痛。虽然目前全国有十几家单位招收医学遗传学专业硕士,也有多个遗传学科,但有着丰富临床经验的遗传咨询师少之又少,国内现有的临床遗传咨询师基本是由产科、生殖科、儿科、检验科或病理科医师兼职,而心血管,神经,骨骼与肌肉,内分泌与代谢,消化,感染,血液,泌尿等科室的罕见病会诊中也迫切需要专业遗传咨询的支持。

在国外,临床遗传咨询师是一个正式职业,而且职责非常细化,有的做临床遗传咨询师,有的做研究遗传咨询师,也有同时做临床和研究的遗传咨询师,这些遗传咨询师后面还有不少assistants协助(详见沈亦平教授美国之行札记9)。可以说临床遗传咨询是一门全科医学,覆盖每个人的全生命周期,各专科医生都需要遗传解读和咨询师的辅助,相信以基因组医学为诊疗基础的新医学时代即将到来。

2. 数据分析。

生信技术是NGS技术的灵魂,NGS如果没有生信技术的加持,临床遗传检测报告的解读和发放工作完全会停摆。此外,要把海量的NGS数据挖掘出潜在的价值也得靠生信技术的加持。随着未来WGS检测的常规化,数据储存、数据安全等问题也是每家单位绕不开的一个环节。

3. 医学遗传教育。

NGS的作用是筛查和诊断疾病,而临床医生和患者最关心是如何治疗疾病。对于遗传性疾病而言,诊断到治疗之间存在着巨大的鸿沟,这么大的鸿沟仅靠一代人是填不平的,只有一代又一代敢于探索、有热情、有理想的青年人参与进来,未来人类才有希望世世代代免于遗传性疾病之苦。

四. 未来展望

AI+大模型。

当WGS触手可及,人手一份WGS数据时(人人基因组时代),基因检测将会被淡化,取而代之的是面向个人的AI遗传精准咨询,以及面向高危人群的大模型风险预测。但无论未来人工智能怎么发展,有一个观点需要跟患者明确--基因不是万能的,基因到表型还受到很多因素的影响(例如环境、生活习惯等),即便了解一个人的全基因组、转录组乃至甲基化组,对某些疾病也不能做到准确预测

回首20年前,全球第一个下一代测序技术(Next-generation sequencing,NGS)诞生于454公司,被当年的《Nature》杂志以里程碑的事件报道,发明者Jonathan Rothberg博士估计自己也没想到,NGS技术会对生命科学、医疗健康等领域产生如此巨大的影响。

如果有人问NGS技术会被其他技术取代吗?我认为这是必然的。分子生物学技术日新月异,每隔十多年就会有一个革命性进展,70年代Sanger测序法,80年代PCR技术,90年代基因芯片技术,00年代NGS技术,10年代CRISPR/Cas基因编辑技术...

每种技术都有其发展周期,NGS技术也不会例外。


但是,大家也不用过度担心,因为不管今后NGS技术被什么技术所取代,我们利用基因技术服务人类健康的宗旨永远不会改变,只要把握住这一点,就永远能跟得上时代!

来源:基因江湖

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