图1 病原体基因组序列数据分析流程图

实践中的重要考虑因素

在公共卫生领域，下一代测序技术的速度和准确度为传染病疫情监测和调查提供了便利。例如，在美国疾病预防控制中心及其公共卫生合作伙伴维护的食源性疾病监测系统PulseNet中，监测方法正在顺利地从较老的分子方法（脉冲场凝胶电泳）向下一代测序过渡。PulseNet现在能够更早地检测到疾病暴发，更准确地区分相关病例群，并更快地将疾病与潜在的污染食物源联系起来。

将病原体基因组学与流行病学相结合，将加强公共卫生工作，预防传染性疾病（如结核病）的传播。结核分离株基因分型可以证实从接触调查中推断的传播，或表明明显不相关病例之间的联系，从而帮助卫生部门更好地集中资源。下一代测序技术有可能比传统的检测方法更快地获得抗分枝杆菌药物敏感性的信息，从而使治疗更加及时。

下一代测序数据适用于标准化和共享，这是全球卫生伙伴关系的重要优势，如世界卫生组织的流感监测系统。开放的“测序优先”方法可以为选择候选流感疫苗产生及时和准确的数据，在监测共同传播的病毒种群动态的同时迅速识别流行的变异株。

下一代测序技术也为具有挑战性的现场调查提供了便利。例如，在2015年埃博拉疫情暴发期间，英国的一个研究小组将纳米孔测序仪装进行李箱中运到几内亚。在8个月的时间里，他们现场测定了142个埃博拉病毒基因组的序列，测序通常在1个工作日内完成，然后将数据传输到云端进行分析，第二天返回结果。尽管存在重大的后勤挑战，包括不可靠的电力和互联网服务，该小组在没有从该国运出样本的情况下提供了可用的流行病应对信息。

在AMD计划的支持下，美国公共卫生实验室正在迅速采用下一代测序技术对食源性疾病、结核病、丙型肝炎、军团菌和其他病原体进行监测和调查。然而，从研究到常规公共卫生和临床应用的过渡必须克服重大挑战。在实验室层面，这些挑战包括基础设施、劳动力开发、效率和成本。在更广泛的系统层面上，需要大量的工作来制定标准操作规程、水平测试程序、专业指南和监管要求等。

价值

与传统的测序方法相比，下一代测序技术提高了速度、准确性和细节，但也增加了成本。例如，美国疾病预防控制中心的一项分析估计，用下一代测序技术检测一个细菌分离株的成本约为150至250美元，相比之下，用脉冲场凝胶电泳分析的成本为94美元。整合针对多种病原体的工作流程可能会提高实验室效率，并有助于抵消这一成本，然而，向下一代测序的过渡还需要在实验室设备、计算机资源和培训方面进行大量的前期投资。还需要更多的信息来评估下一代测序技术在患者、规划和社会层面的微生物学价值。

证据

以证据为基础的准则仅适用于病原体序列数据的少数特定临床应用，例如在选择用于HIV感染的抗逆转录病毒治疗时。来自细菌、病毒、真菌和寄生虫基因组的序列信息是许多新的基于核酸的诊断测试的基础，包括“现场即时”诊断工具。随着综合征（如腹泻）诊断的多重工具得到更广泛的应用，将需要有系统的工作来评估它们的临床有效性和实用性，以及它们对基于实验室的公共卫生监测的影响。

总结

下一代测序正在改变公共卫生应对传染病的方法，以及患者的个体化治疗方法。在建立质量标准、报告和分析下一代测序数据方面进行更好的协调，可以使这些工作具有协同作用。

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