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超微量NGS文庫構(gòu)建助力cfDNA新型病原微生物的檢測
一項(xiàng)由美國圣裘德兒童研究醫(yī)院（St. Jude Children's Research Hospital）與美國病原微生物宏基因組測序領(lǐng)域代表企業(yè)Karius合作發(fā)表于JAMA Oncology期刊的臨床研究表明，基于NGS技術(shù)的新型血液檢測方法能夠在高風(fēng)險(xiǎn)臨床癥狀出現(xiàn)前，對(duì)小兒復(fù)發(fā)或難治性白血病患者的血流感染（BSI）進(jìn)行檢測，進(jìn)而使得相應(yīng)的預(yù)防性治療成為可能。
感染是白血病患者死亡的主要原因。在*，接受化療的癌癥患者（例如白血病）往往面臨著致命的高感染風(fēng)險(xiǎn)。一些白血病患兒死于感染的幾率甚至要高于死于癌癥本身的幾率。目前，廣譜抗菌藥物被用于防止感染發(fā)生的預(yù)防性治療，或在感染癥狀或體征出現(xiàn)時(shí)被用于經(jīng)驗(yàn)性抗菌治療，但這種方法只有約一半的成功率，且會(huì)導(dǎo)致抗生素耐藥性。測序技術(shù)的發(fā)展使得基于血液的非侵入性感染預(yù)測篩查方法有望在癥狀出現(xiàn)之前幫助臨床開展靶向抗菌治療，并可能改善臨床結(jié)果。
據(jù)悉，JAMA Oncology新文章中使用的檢測方法由Karius公司開發(fā)，名為“Karius Test”。作為一種基于微生物cfDNA的非侵入性血液檢測方法，Karius Test使用NGS技術(shù)，僅需單次抽血就能利用游離在血液中的微生物病原體DNA的片段，快速檢測（約1個(gè)工作日）1400多種細(xì)菌、DNA病毒、真菌以及寄生蟲，大大彌補(bǔ)了傳統(tǒng)感染檢測耗時(shí)久、可檢出病原體數(shù)目少的缺陷。
在本項(xiàng)研究中，47名參與研究的復(fù)發(fā)性或難治性白血病兒童（平均年齡為10歲）中，12名患者共計(jì)發(fā)生了19例血流感染，其中16例感染具有可供預(yù)測分析的診斷樣本。研究人員評(píng)估了Karius Test在檢測血流感染的敏感性和特異性。研究結(jié)果顯示，Karius Test能夠早在患者出現(xiàn)癥狀的三天之前，發(fā)現(xiàn)75%（12/16）的血流感染。以15例細(xì)菌感染來計(jì)，預(yù)測敏感性為80%。同時(shí)，總體的診斷敏感性為83%，細(xì)菌感染為88%。研究人員還檢測了33個(gè)陰性對(duì)照樣本，27個(gè)樣本中未檢測到細(xì)菌或真菌，特異性為82%，且33個(gè)樣本有30個(gè)未發(fā)現(xiàn)常見的血液病原體，特異性為91%。研究人員介紹，這項(xiàng)新研究提供了首份證據(jù)，證明Karius Test可以用于感染預(yù)測。
“一個(gè)重要信號(hào)表明，即使在臨床癥狀出現(xiàn)之前，我們就有望預(yù)測這類易感人群的感染。”Karius公司高級(jí)醫(yī)學(xué)總監(jiān)Asim Ahmed表示。但由于假陽性率較高，其報(bào)告的82%特異性使得這種方法還無法適用于篩查。“Karius Test目前還無法作為一種篩查方法使用，我們需要進(jìn)一步開展研究以指導(dǎo)如何將該檢測整合到臨床工作流程，以幫助預(yù)測和預(yù)防免疫功能低下患者的感染。”
該公司表示，未來這項(xiàng)研究將繼續(xù)擴(kuò)展，以進(jìn)一步分析Karius Test在臨床癥狀出現(xiàn)前識(shí)別血流感染的能力。研究團(tuán)隊(duì)也相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步，微生物cfDNA測序終可用來指導(dǎo)癌癥患者的早期治療。
這其中，快速精準(zhǔn)以及低微核酸起始量（10pg-100ng）的測序文庫構(gòu)建，得益于Nugen公司的Ovation Ultralow Library System V2 超微量文庫構(gòu)建技術(shù)，該技術(shù)廣泛適用于各種類型的核酸樣本建庫，尤其在面對(duì)cfDNA檢測的超低起始量時(shí)表現(xiàn)良好，并能在3小時(shí)內(nèi)完成簡單，自動(dòng)化的建庫過程，并能應(yīng)對(duì)各種GC含量的高保真擴(kuò)增。技術(shù)路線如下：
參考資料：
1. Evaluation of Plasma Microbial Cell-Free DNA Sequencing to Predict Bloodstream Infection in Pediatric Patients With Relapsed or Refractory Cancer
2. Karius Test Demonstrates Ability To Detect Bloodstream Infections In Pediatric Patients With Cancer Before Symptoms Develop
3. Blood-Based Sequencing Test Identifies Pediatric Cancer Infections Before Symptoms