感染性疾病是当今世界严重威胁人类健康的重大疾病。目前，全球感染性疾病的发病率有所上升，病原体呈现多样化和复杂化的发展趋势。近年来快速发展的NGS技术因其不依赖于已知核酸序列，无需特殊探针设计，可直接对未知病原微生物进行检测，打破了传统微生物检验的局限性，在临床微生物领域展现了广阔的前景。
感染性疾病简介
感染性疾病多为细菌、病毒和真菌等病原体及其产物所引起的局部或全身性炎症或器官功能障碍，具有较大的危害性和较高的病死率。目前，全球感染性疾病的发病率有所上升，病原体呈现多样化和复杂化的发展趋势。
重症急性呼吸综合征、新型冠状病毒感染、新变异型克雅病、H7N9禽流感等新发感染性疾病不断出现。而HIV、多重或广谱耐药的结核分枝杆菌、沙眼支原体等经典感染性疾病病原体又死灰复燃或出现新的致病特征。各种新发和再发的感染性疾病、不易发现的多重感染以及不明病因的发热等，都给人类健康带来了巨大的威胁，因此，临床上对感染性疾病诊断的准确性和时效性提出了更高的要求。
感染性疾病诊断现状
快速、准确的诊断是有效治疗、病情监测和控制疾病蔓延的重要前提。随着分子检测技术的不断发展和完善，分子检测在病原微生物感染诊断及治疗监测上的临床应用日益广泛，已成为一些重要的感染性疾病的诊断和疗效评价中不可缺少的重要工具。目前常用的病原微生物分子检测方法主要包括：基于PCR的电泳法、实时荧光定量PCR（QPCR）、数字PCR、基因芯片技术、测序技术（Sanger测序技术、焦磷酸测序技术、高通量测序技术）等。
在感染性疾病领域中，获得病原体的活体（对于细菌、真菌、病毒而言，主要是培养阳性），是感染性疾病诊断的金标准，但病原体的体外培养耗时普遍较长，操作步骤繁琐，且绝大多数病原体不可培养；免疫学方法（如补体结合试验、中和试验、酶联免疫吸附实验、免疫荧光法和酶标斑点免疫法等）操作简单，但由于病原体种类繁多，已研发的抗原、抗体数量远远不能满足市场需求；PCR检测具有极高的灵敏度和特异性，但无法完成高通量筛查，检出率较低；基因芯片技术只能对已知的病原体基因组进行意向性筛查，而无法检测新的未知病原体。据统计，约70%的感染性疾病患者因传统检测方法无法确定病原体信息，不能得到及时有效地救治，从而使病情恶化。因此，快速、特异且高通量的病原体检测方法，对有效诊断和及时防治感染性疾病具有重要的意义。
近年来快速发展的NGS技术因其不依赖于已知核酸序列，无需特殊探针设计，可直接对未知病原微生物进行检测，打破了传统微生物检验的局限性，在临床微生物领域展现了广阔的前景。
NGS在临床微生物检测中的应用
1.感染性疾病的病原体鉴定
NGS在病原体鉴定方面的应用主要有2种形式，即rRNA基因测序和全基因组测序（wholegenomesequencing,WGS）。rRNA基因测序在临床上常用于细菌、真菌的鉴定，同时也是菌群分析的基础。WGS与rRNA基因测序相比，可获取的信息更加全面，适用于病毒鉴定。因大部分病毒不可培养，且高度变异，NGS与Sanger测序、基因芯片等法相比，效率更高，且无需设计特定探针，更适合用于复杂临床标本中的病毒鉴定。
2.病原体分型及流行溯源
病原体分型方法包括基因组重复序列扩增、随机扩增多态性DNA、脉冲场凝胶电泳、多位点序列分型技术等。这些技术可检测病原体的型别，但分辨率较低，对于相似或变异度极高的病原体如病毒等则常无法区别，而NGS则弥补了此项缺陷，其可检测病原体全基因组序列，获得全部遗传信息，被认为是分辨率最高的病原体分型方法。近年来，随着抗生素的不规范使用甚至滥用，使细菌耐药情况日益突出，耐药菌株在医院内的暴发流行时有发生。因此，对流行细菌进行追踪和溯源十分重要。在对耐药菌等病原体进行分型的基础上，判断同源性远近，分辨出不同的进化路线，可追踪或预防流行性疾病的大暴发。
3.病原体耐药及毒力特征检测
宏基因组学（Metagenomics）以微生物生态群落中所有微生物的基因组为研究对象，通过研究群落中物种组成和功能组成、同一个群体内不同微生物的相互作用、微生物群落与宿主之间的相互作用，并进行不同表型的样品比较、分析，来解释生物学现象。近年来，NGS技术越来越广泛地被应用于肠道微生物领域的宏基因组学研究。多项研究表明，肠道菌群与宿主共生并共进化的过程中，在营养、代谢及免疫等多个方面影响着人体健康。肠道微生态失衡与人体多种疾病，如感染性疾病、肥胖症、糖尿病、肝病、冠心病及肿瘤等之间存在密切关系。
NGS在应用中面临的挑战
目前，NGS技术常规应用于临床病原学检测仍存在很多实际问题:
病原体鉴定的准确度很大程度取决于分析的参考数据库的范围和完整性;
临床标本的复杂性，可能使病原体信息太少而导致数据丢失或病原体数据混杂在正常菌群中难以区分;
NGS测序数据的解读至关重要，测序的长度、数量、质以及试剂可能的细菌污染，均可影响病原体识别，导致标本中细菌多样性估计过高;
目前尚未建立不同标本测序前处理和参数设置的统一规定，微生物NGS测序质量评估、质量控制体系亦尚在建立中。
中国基因检测行业市场快速发展，增长速度远超全球水平，未来市场空间巨大，预计2020年将增长至378.8亿元人民币。我国作为人口大国，基因检测行业已成为国家“精准医学”战略规划的重要组成部分，发展前景广阔，而病原微生物基因检测的市场有更加广阔的空间值得我们去开拓。（转化医学网360zhyx.com）
1.新一代测序技术在临床微生物检测中的应用
2.感染性疾病病原学诊断新技术与临床应用策略
3.宏基因组测序在感染性疾病病原体检测中的应用
第三届现代临床分子诊断研讨会
作为临床分子诊断领域重要学术研讨会，CMDF旨在为生物医学领域的专家、青年学者和企业精英提供一个交流平台。延续前两届“讲述自己故事，创新分子诊断”的大会主题，CMDF的与会者将能够充分交流学术意见，勇于碰撞思想火花，积极探讨生物标记物、诊治靶分子筛选、基因检测、微组学诊断、分子病理、医疗大数据、人工智能、新型诊断开发、疾病特异性分子诊断、生物标记物的药物研发、市场与法规等领域的关键问题。