metagenomics
人类和其他动植物每时每刻都生活在微生物的海洋中，仅在人类身体中，就包含了数目约为人类细胞10倍之多的微生物细胞！当中包括病毒、细菌、真菌及其他微生物。这些独特的微生物“客人”有安静沉默的，有打闹破坏的（病原体），也有善良有益的。为了分辨不同的微生物以揭示其与人体的“关系”，宏基因组学（Metagenomics）被应用于临床微生物诊断！
1宏基因组学与测序宏基因组学（Metagenomics）概念最早是在年由威斯康辛大学植物病理学部门的JoHandelsman等提出的，是源于将来自环境中基因集可以在某种程度上当成一个单个基因组研究分析的想法，而宏的英文是“meta-”，具有更高层组织结构和动态变化的含义。后来伯克利分校的研究人员KevinChen和LiorPachter将宏基因组定义为“应用现代基因组学的技术直接研究自然状态下的微生物的有机群落，而不需要在实验室中分离单一的菌株”的科学[1]
2mNGS病原微生物诊断新风口年新英格兰医学杂志报道了一个通过宏基因组辅助检测治愈了一位原因不明、反复发热、具有癫痫及脑积水症状的14岁男孩的案例，这是历史上首个宏基因组临床应用成功的案例。文章报道这个常规治疗及病原筛查都没有确诊原因，随后对脑脊液样本mNGS筛查，结合生物信息学分析结果发现一种可疑的致病菌leptospirainfection，随后针对性地使用万古霉素和头孢吡肟治疗后出院。该团队确认这是一种尚未报道过的病原微生物[2]。由此，临床宏基因组正式应用于微生物诊断拉开了帷幕。
3风暴前夜的预警器年12月26日，某病理研究所研发工作人员在浏览mNGS病原微生物自动解读结果时，发现有一个样本报出了敏感病原体——有几十条的序列，与SARS有一定相似度的。为了确认结果的可靠性，开始了详细分析。基于宏基因测序做出的分析系统，12月27日，很快就给出了更清晰的结果:这个病原体跟BatSARSlikecoronavirus最相似，整体相似度在87%左右，而跟SARS的相似度是约81%。比对上的序列数由几十条上升到了多条，此外也组装出了5条contig，加起来有多bp，此时基本上可以确认是一种冠状病毒。
现实中临床医生经常在会面对新发病原体时，因缺乏技术手段、没有假设，对新发病原体想不到、疑难感染病原体因假设困难没想到，或者由于检测技术受限想到没检测到的困境，现有的临床辅助诊断方式与临床的迫切需求之间还存在着巨大的鸿沟。
而mNGS(宏基因组学二代测序技术)在“理论上”能够回答临床医生的上述疑问，现阶段已解决临床感染性疾病诊治的部分困难。
[1]ItaiSharonandJillianF.Banfield.GenomesfromMetagenomics.Science,,,:-.
[2]Wilson,MR,Naccache,SN,Samayoa,E,Biagtan,M,Bashir,H,Yu,G,Salamat,SM,Somasekar,S,Federman,etal.Actionablediagnosisofneuroleptospirosisbynext-generationsequencing.NEnglJMed.,:-.
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