近日，華大集團傳染病首席科學家陳唯軍與大家暢談了感染領(lǐng)域的重大事件、研究現(xiàn)狀和感染與高通量測序技術(shù)結(jié)合帶來的發(fā)展前景等諸多廣受關(guān)注的問題。他從事感染領(lǐng)域研究和工作近20年，曾代表科學院和華大參與過SARS、內(nèi)地首例人感染高致病性禽流感H5N1、豬鏈球菌、新布尼亞病毒等重大疫情的防控，在他的日常工作中，還兼顧大量臨床疑難感染的診斷研究。讓我們一同聆聽感染檢測與高通量測序技術(shù)的二三事。

請您簡要回顧我國在這個領(lǐng)域取得的成績和面臨的問題有哪些？

傳染病是到今天為止還是人類的最大危害。一般來說，傳染病是個窮病，國家經(jīng)濟越不發(fā)達，傳染病的危害就越大，對于中國也是如此。

1950年代初，我國的人均預期壽命只有40.76歲，其中最重要的因素就是重大傳染病，其中包括天花、結(jié)核等，我們的文化旗幟魯迅先生就是死于結(jié)核病。新中國成立后，很多重大傳染病才得到有效的控制，毛主席1958年寫過送瘟神，去掉了血吸蟲病，1961年我們依靠接種疫苗，消滅了天花。

改革開放以后，國家建立了一整套重大傳染病的基礎(chǔ)研究、預防控制和應(yīng)急體系，非行為性重大傳染病的預防控制，目前中國是全球成效最好的榜樣之一，（傳染病的傳播因為人的行為參與，可以分為非行為性和行為性兩種），結(jié)核的控制已經(jīng)很有成效，乙肝有疫苗防控，相信再經(jīng)過一代人的努力，也會變成罕見病；我想中國很難再次出現(xiàn)SARS這樣的重大危害。但是艾滋病、梅毒等行為性的傳染病防控成為了當今社會最大的難點和問題，無論是戰(zhàn)略布局，還是產(chǎn)業(yè)層面布局都要重視起來，產(chǎn)業(yè)層面來講，還有大量需求要解決。

未來這個領(lǐng)域是否會成為繼NIPT、腫瘤之后，下一個高通量測序的重點領(lǐng)域？

是的。 一種病，是一個內(nèi)容；一種技術(shù)，是一個工具?；卮鸩煌牟。枰煌墓ぞ?。雖然中國每年的感染不少于10億人次，但絕大多數(shù)常規(guī)的免疫、分子生物學手段都能解決，高通量測序主要解決的重癥疑難感染。

我國每年疑難、危重感染約2000萬人次，這還只是一人做一次檢測的量。目前臨床上主要是培養(yǎng)方法，但培養(yǎng)在臨床上只回答了不到20%的問題，還有80%多的問題沒有回答。即使是細菌培養(yǎng)，今天在中國也只有40%左右普及率，如果高通量測序能回答80%的問題，那么每年將有更多的病人接受宏基因組高通量測序檢測。

隨著測序技術(shù)的進步，未來做一次感染檢測的費用可能從現(xiàn)在的四五千降低到可及的價格，感染有望成為最大的應(yīng)用領(lǐng)域。

您認為，在“染“領(lǐng)域，高通量測序比傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢在哪里？

對于測序在未知感染中的應(yīng)用，我們叫做宏基因組學，測序是其中一部分。同樣，細菌培養(yǎng)方法的應(yīng)用，我們叫做宏培養(yǎng)組學方法。

宏培養(yǎng)組，很多醫(yī)院大概只有13%的陽性率，協(xié)和能做到18%，但也只能回答這么點醫(yī)學問題。宏基因組學到今天用的最好的是中樞系統(tǒng)感染，能回答的問題一下子到60%以上，基本相當于一線檢測了，因此只要是懷疑未知感染的，我們都會上宏基因組學。

腦炎在中國的感染，大概每年在30至40萬例，在腦炎領(lǐng)域，宏基因組方法比傳統(tǒng)方法有優(yōu)勢。但今天大部分重癥感染是血流感染，占到人群的70%-80%，主流的臨床宏基因組學產(chǎn)品，靈敏度也只有30%多，相比細菌培養(yǎng)方法靈敏度提高了1倍，但成本高了4倍，所以今天的使用量并不高。其實真要測血流，也能測出來，但要加100倍的成本?？茖W上沒有問題，但經(jīng)濟上受不了。

呼吸道感染也面臨同樣問題，而如胸腹腔感染的重癥病例，它的背景復雜度比全血還要高5倍甚至10倍，要達到檢測重癥腦炎感染那樣的效果，那就需要一千倍以上的成本，所以的臨床宏基因組學檢測的靈敏度目前在20%以下，甚至可能還不如培養(yǎng)。

所以說，在腦炎類重癥感染中，高通量測序已經(jīng)體現(xiàn)出絕對優(yōu)勢了，在血流感染中只是稍微體現(xiàn)出優(yōu)勢來。而在胸腹水這一塊沒有什么優(yōu)勢。這還需要我們進一步發(fā)展技術(shù)，提高性價比，更加可及。

發(fā)展?jié)摿Ψ矫?，目前細菌培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)基本缺乏改進的余地，而宏基因組學檢測技術(shù)的瓶頸主要在于成本和通量。如果使用MGISEQ-T7，假定通量提高100倍，成本沒有增加，那么我相信就可以解決血液感染、胸腹部感染的問題，就能回答60%—70%的病原學問題，市場也就能接受了。我堅信，高通量測序技術(shù)在這些方向上未來可期。

您使用了華大智造的哪幾款測序儀，使用體驗如何？

我們開展項目的時候剛開始用BGISEQ-100，這個機器雖然是OEM的，速度雖快，但成本居高不下，僅試劑成本就要1200元，到病人手上可能要到7000-8000元，產(chǎn)業(yè)化開展比較困難，所以大概只做了3-4千例。

后來我們自主化儀器BGISEQ-50出現(xiàn)了，顯著降低了成本，到達患者可以接受的程度，才帶來了傳染病宏基因組學技術(shù)的較大規(guī)模應(yīng)用，到今天為止已經(jīng)做了5萬多例了，這就是工具的進步推動了技術(shù)的商用。

隨著MGISEQ-2000平臺的出現(xiàn)，我們開始轉(zhuǎn)產(chǎn)該平臺，原來用BGISEQ-50時要考慮成本，用20X的reads，到MGISEQ-2000平臺，我們基本都用40M的reads覆蓋。數(shù)據(jù)覆蓋度一提高，腦脊液樣本的臨床敏感性從就48%左右提高到了60%左右。還有一部分解決不了的樣本，用100M的reads就可以了，就能回答80%的問題了。

在血流感染方面，原來20Mreads覆蓋度大約只能回答30%左右的問題，而今天用MGISEQ-2000平臺，采用100Mreads覆蓋時，靈敏度提高了40%，而成本的增加是可控的，理論上MGISEQ-2000平臺將推動感染性疾病宏基因組學的更大范圍的臨床運用。

MGISEQ-2000真的是一款好的機器，穩(wěn)定性非常好，我們?nèi)ツ?月份轉(zhuǎn)產(chǎn)到該平臺，到現(xiàn)在1次都沒死過。不過雖然我們主流的生產(chǎn)機器是MGISEQ-2000，但是到醫(yī)院去還是要靠BGISEQ-50、MGISEQ-200這樣的小型機器。無論是機器價格，還是通量，MGISEQ-200都很適合。

您對華大智造的期望和寄語是什么？

工具領(lǐng)域，華大智造的占有率在快速上升，這是值得驕傲的事情，短短幾年變成了BIG TWO！因為有了BGISEQ-50，才有PMSEQ^TM的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用了，這是很大的技術(shù)進步，這方面華大智造已經(jīng)做了很大的貢獻。

我相信，未來華大智造一定能成為行業(yè)標桿， MGISEQ-2000就是超越的原點，現(xiàn)在MGISEQ-T7出來了，我們認為，未來工具市場上，會讓大家多一個選擇。

我在外開會時，聽到了很多國外用戶的認可聲音，口碑是大家傳出來的，這代表了大家對我們的肯定，我們應(yīng)該抓住這個原點，加大投入，未來華大智造一定能在測序儀領(lǐng)域代表中國力量。