mNGS可以做到DNA和RNA共检吗
当然可以。mNGS(宏基因组下一代测序)技术完全可以同时进行DNA和RNA共检测,这也是其相比传统检测方法最强大的优势之一。这种能够同时覆盖DNA和RNA病原体的检测通常被称为mNGS(针对DNA病原体) + RNA-Seq(针对RNA病原体),在临床实践中也常被统称为“病原宏基因组测序”.
以下为您详细解释其原理、优势和应用场景:
1. 如何实现DNA和RNA共检?
共检并不是简单地将样本扔进一台机器就能自动完成,而是需要通过特定的实验室流程:
样本核酸提取:首先,使用特殊的提取试剂盒,从临床样本(如血液、脑脊液、肺泡灌洗液等)中同时提取出总核酸,这其中就既包含了DNA也包含了RNA。
逆转录(关键步骤):提取出的总核酸中加入逆转录酶(Reverse Transcriptase),将所有的RNA(包括人源和病原的RNA)反转录成互补DNA(cDNA)。
构建测序文库:此时,样本中所有的遗传物质都变成了DNA形式(原本的DNA + 由RNA反转录来的cDNA)。然后使用通用的建库试剂盒对这些DNA进行片段化、加接头等处理,构建成可用于上机测序的文库。
高通量测序与生物信息学分析:对文库进行高通量测序后,产生的海量数据会经过专业的生物信息学流程:
去除人源序列:比对并过滤掉属于人类基因组的序列,以降低数据量,提高分析灵敏度。
分类比对:将剩余的序列与庞大的病原微生物数据库(包含细菌、DNA病毒、RNA病毒、真菌、寄生虫等)进行比对。
报告生成:最终生成一份报告,列出检测到的所有可疑病原体(包括DNA病毒和RNA病毒),并提供相关的读数信息。
2. DNA/RNA共检的巨大优势
无偏倚性(Broad-spectrum & Hypothesis-free):无需预先猜测是哪种病原体,能够一次性筛查样本中所有潜在的病原体,包括未知的、罕见的、新发的病毒(如SARS-CoV-2、新型布尼亚病毒等就是通过此类技术发现)。
高效全面:一次检测即可覆盖几乎所有类型的病原体,特别适合危重、疑难、混合感染、免疫抑制患者的快速病因诊断,避免了传统“一种一种检测”的耗时过程。
发现意外病原体:经常能发现临床未曾考虑的病原体,为诊断提供全新方向。
3. 主要应用场景
这种技术通常不是一线首选,而是在传统方法无法明确病因时发挥关键作用:
不明原因发热(FUO)
不明原因的颅内感染(如脑膜炎、脑炎)
不明原因的肺炎(尤其是重症、免疫缺陷患者)
脓毒症休克的病原学诊断
机会性感染的诊断
4. 局限性
成本高昂:测序和数据分析成本较高。
技术要求高:对实验室的硬件、操作流程和生物信息分析能力有极高要求。
定植与感染区分难:检测出微生物序列并不等同于它就是致病元凶,需要临床医生结合患者症状、体征和其他检查结果综合判断。
灵敏度问题:在某些低病原体载量的样本中,可能会漏检。
总结来说,mNGS技术通过“逆转录”这一关键步骤,成功实现了对DNA和RNA病原体的共同检测。它是一种强大、无偏倚的病原体筛查工具,在疑难危重感染的诊断中发挥着不可替代的作用,是现代医学诊断技术的一项重要进步。
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