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超微量NGS文庫構建助力cfDNA新型病原微生物的檢測
一項由美國圣裘德兒童研究醫院（St. Jude Children's Research Hospital）與美國病原微生物宏基因組測序領域代表企業Karius合作發表于JAMA Oncology期刊的臨床研究表明，基于NGS技術的新型血液檢測方法能夠在高風險臨床癥狀出現前，對小兒復發或難治性白血病患者的血流感染（BSI）進行檢測，進而使得相應的預防性治療成為可能。
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險。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生的預防性治療，或在感染癥狀或體征出現時被用于經驗性抗菌治療，但這種方法只有約一半的成功率，且會導致抗生素耐藥性。測序技術的發展使得基于血液的非侵入性感染預測篩查方法有望在癥狀出現之前幫助臨床開展靶向抗菌治療，并可能改善臨床結果。
據悉，JAMA Oncology新文章中使用的檢測方法由Karius公司開發，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，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個工作日）1400多種細菌、DNA病毒、真菌以及寄生蟲，大大彌補了傳統感染檢測耗時久、可檢出病原體數目少的缺陷。
在本項研究中，47名參與研究的復發性或難治性白血病兒童（平均年齡為10歲）中，12名患者共計發生了19例血流感染，其中16例感染具有可供預測分析的診斷樣本。研究人員評估了Karius Test在檢測血流感染的敏感性和特異性。研究結果顯示，Karius Test能夠早在患者出現癥狀的三天之前，發現75%（12/16）的血流感染。以15例細菌感染來計，預測敏感性為80%。同時，總體的診斷敏感性為83%，細菌感染為88%。研究人員還檢測了33個陰性對照樣本，27個樣本中未檢測到細菌或真菌，特異性為82%，且33個樣本有30個未發現常見的血液病原體，特異性為91%。研究人員介紹，這項新研究提供了首份證據，證明Karius Test可以用于感染預測。
“一個重要信號表明，即使在臨床癥狀出現之前，我們就有望預測這類易感人群的感染。”Karius公司高級醫學總監Asim Ahmed表示。但由于假陽性率較高，其報告的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，我們需要進一步開展研究以指導如何將該檢測整合到臨床工作流程，以幫助預測和預防免疫功能低下患者的感染。”
該公司表示，未來這項研究將繼續擴展，以進一步分析Karius Test在臨床癥狀出現前識別血流感染的能力。研究團隊也相信，隨著技術的進步，微生物cfDNA測序終可用來指導癌癥患者的早期治療。
這其中，快速精準以及低微核酸起始量（10pg-100ng）的測序文庫構建，得益于Nugen公司的Ovation Ultralow Library System V2 超微量文庫構建技術，該技術廣泛適用于各種類型的核酸樣本建庫，尤其在面對cfDNA檢測的超低起始量時表現良好，并能在3小時內完成簡單，自動化的建庫過程，并能應對各種GC含量的高保真擴增。技術路線如下：
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