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NGS基因组测序技术在个性化医学中的应用前景随着科技的不断进步和医学的发展，个性化医学成为医疗领域的一个重要发展方向。
个性化医学旨在根据个体的基因组信息，提供针对性的诊断和治疗方案，以改善患者的预后和生活质量。
NGS基因组测序技术（Next-generation sequencing）作为一种高通量测序方法，正在个性化医学领域引起广泛关注，并有望成为未来个性化医学的重要工具。
本文将探讨NGS基因组测序技术在个性化医学中的应用前景。
首先，NGS技术在癌症领域中的应用具有巨大潜力。
癌症是一类复杂的疾病，不同患者的癌症基因组有所不同，基因驱动突变是癌症发生和发展的重要原因。
NGS技术可以高通量、快速且准确地测序患者癌症相关基因或突变位点，帮助医生了解患者的个体差异，从而实现个性化的癌症治疗。
通过对癌症基因组的深入研究，可以发现与疾病相关的新的靶向治疗方法，并为研发新药提供依据。
此外，NGS技术可以辅助医生进行肿瘤早期筛查和监测，提高癌症的早期诊断率和治疗效果，极大地改善患者的生活质量。
其次，NGS技术在遗传病领域中的应用也具有广阔的前景。
遗传病是由基因突变或遗传变异引起的疾病，对遗传病进行准确的诊断和筛查对患者的治疗和管理至关重要。
传统的遗传病诊断方法往往仅能检测部分常见的基因突变，且费时费力。
而NGS技术可以同时测序多个基因，包括罕见突变，快速且准确地确定遗传病的病因，为患者提供精准的诊断和治疗方案。
此外，NGS技术还可以帮助家族成员进行遗传风险评估，提前采取相应的预防和干预措施。
此外，NGS技术在个体化用药和药物开发领域也有着巨大的潜力。
药物反应的个体差异常常根源于基因型的不同。
NGS技术可以快速测序个体的基因组，并根据个体基因组的特征，为患者提供个体化治疗方案，包括药物剂量和类型的选择。
个体化用药可以提高治疗的效果，减少药物副作用，提高患者的治疗依从性。
此外，NGS技术还可以帮助药物研发领域的科学家加速新药开发和临床试验的进程，为研究和开发更安全、有效的药物提供支持。
N G S在临床中的应用 Revised by Petrel at 2021高通量测序在临床分子诊断中的应用与展望对于单基因遗传病，以往临床实验室主要借助于Sanger测序、等位基因特异性聚合酶链反应（allele-specificpolymerasechainreaction，AS-PCR）、荧光原位杂交、DNA印记杂交等技术进行检验。
NGS技术针对癌症、心血管疾病、肾病、糖尿病等复杂性疾病的遗传学筛查与诊断提供了便捷的途径。
另外，NGS技术在病原微生物的快速鉴定、药物的靶向治疗以及产前筛查等多个领域具有潜在的应用优势。
1测序技术的发展及性能比较2006年，Illumina公司推出了Solexa测序平台。
目前，该公司已经推出了多种型号的测序平台，如MiSeq、HiSeq、NextSeq等系列，其中MiSeq系列适合于小型基因组测序，HiSeq系列适用于大型基因组测序。
2007年，美国应用生物系统公司推出SOLiD测序平台。
该平台采用五轮测序法以4色荧光标记寡核苷酸的连接合成为基础，测序准确性得以提高。
2010年，美国生命科学公司和太平洋生物科学公司分别发布了半导体测序平台和第3代单分子实时（singlemoleculerealtime，SMRT）DNA测序平台。
这2种测序技术与以往的基于光学信号的检测技术不同，半导体测序平台通过半导体芯片直接感应在序列合成过程中磷酸二酯键3'OH基团释放的质子；第3代测序仪通过纳米孔技术记录单个聚合酶在不受干扰情况下连续合成，其中PacBioRSII每次运行能够产生60000×16条序列，每条序列的平均长度达8500bp。
一般来说，以上每种测序仪在序列读段长度、准确性、测序通量、价格等多个方面存在一定的差异。
焦磷酸测序平台测序读段较长，测序通量较低，成本相对较高；Illumina系列平台产生的读段相对较短，测序费用相对较低，应用比较广泛；SOLiD测序平台在通量和准确性方面相对以上2种类型的测序平台有明显改善，但是测序长度更短；半导体测序平台以及SMRT测序平台相比其他测序平台运行时间较短，另外单分子测序平台减少了测序前的扩增准备工作，测序读段较长，但是测序成本和错误率都相对较高[8-10]。
分子诊断技术的最新进展分子诊断技术是当今医学领域中最为热门的研究方向，也是未来医疗发展的一个重要方向。
该技术可以通过检测和分析体内的分子物质，为疾病的早期诊断和治疗提供了可能。
在最近的几年里，分子诊断技术得到了快速发展，不断涌现出新的技术和方法，为我们开启了新的窗口。
本文将以该领域的最新进展为主题，并从多个角度介绍它的研究方向及未来趋势。
一、NGS技术+全基因组测序随着NGS技术的不断成熟，全基因组测序在分子诊断领域得到了广泛的应用。
在疾病的诊断和治疗中，全基因组测序可以快速而准确地确定患者的基因组序列，为分子诊断提供了更为精确的参考。
当前，在全基因组测序领域最为注目的是单细胞测序技术，它可以实现对单个细胞的基因组测序。
可用于检测早期肿瘤的突变，还可用于个体化医学，为不同患者提供不同的治疗方案。
二、CRISPR-Cas9CRISPR-Cas9技术是当前最具热门的基因编辑技术之一，是一种基于RNA的程序化核酸切割工具。
该技术可以快速而准确地定位并切割DNA序列，从而在基因水平上实现对疾病的治疗。
该技术可以用于修复有缺陷的基因，防止遗传疾病的传播，甚至在对抗癌症等方面具有潜力。
目前，CRISPR-Cas9技术正在经历着从实验室研究到临床试验的转变。
值得一提的是，文献报道了利用该技术可以将异常细胞的基因修正为正常细胞，从而制造一种自我改善的生物体。
三、芯片技术芯片技术是一种将分子生物学、电子技术和计算机技术相结合的技术，其主要功能是将分子物质固定在特制的微型管壁上，以实现分子的快速检测和分析。
芯片技术可以通过微型反应腔的灵活设计，将多个生物分子相互干扰的反应隔离开，以更加精确地检测和分析生物分子的性质。
四、蛋白质组学技术除了基因组学技术外，蛋白质组学技术也是目前研究最为活跃的分子诊断技术之一。
该技术以质谱为核心，通过检测和分析蛋白质的性质，从而探索其在疾病诊断和治疗中的应用。
可用于分离蛋白质，鉴定其分子量和特定的质量分子以获得蛋白质的序列信息，从而获得更多关于蛋白质功能和性质的研究。
ngs 原理NGS（Next Generation Sequencing）是新一代测序技术的缩写，是一种高效、高通量的DNA测序技术。
NGS技术的原理是将DNA样本分离成许多小片段，然后同时进行大规模的并行测序。
通过这种方式，NGS技术能够在较短的时间内获得大量的DNA测序数据。
NGS技术的原理主要包括DNA文库构建、片段扩增、测序和数据分析等步骤。
首先，需要将DNA样本进行处理，使其适合用于测序。
这包括DNA的纯化、断裂、末端修复和连接等步骤。
接下来，通过PCR扩增的方式将DNA片段进行放大，以便进行后续的测序。
在测序过程中，NGS技术采用不同的方法，如Illumina测序、Ion Torrent测序等，来测定DNA片段的碱基序列。
最后，通过数据分析软件对测序结果进行处理和解读，从而获得DNA样本的完整序列信息。
相比传统的测序技术，NGS具有许多优势。
首先，NGS技术具有高通量的特点，能够在较短的时间内获得大量的测序数据，从而提高测序效率。
其次，NGS技术具有高灵敏度，能够检测到低频突变和低拷贝数的DNA序列，对于疾病的早期诊断和基因变异的检测具有重要意义。
此外，NGS技术还具有较低的成本，使得大规模的基因组测序成为可能，为研究人员提供了更多的数据资源。
NGS技术的应用非常广泛。
在医学领域，NGS技术可以用于疾病的诊断和治疗。
通过对病人的基因组进行测序，可以发现潜在的致病基因和药物靶点，为个体化医疗提供依据。
在生物学研究中，NGS技术可以用于基因组学、转录组学、表观基因组学等研究领域。
通过对不同生物体中基因组的测序，可以揭示基因的组成和结构，探索基因的功能和调控机制。
此外，NGS技术还可以用于环境监测、农业科学和人类进化等方面的研究。
尽管NGS技术具有许多优势，但也存在一些挑战。
首先，NGS技术在测序过程中会引入一定的误差，如测序错误和放大偏差等。
这些误差对于数据的准确性和可靠性有一定影响，需要通过数据分析和校正来解决。
NGS高通量基因测序技术原理及应用案例随着科技的迅猛发展，高通量基因测序技术（Next-Generation Sequencing, NGS）在基因研究领域中扮演着举足轻重的角色。
该技术的出现极大地促进了基因研究的进展，为我们揭示了生命的奥秘。
本文将介绍NGS高通量基因测序技术的原理，并通过应用案例来展示其在不同领域中的重要性和广泛应用。
NGS高通量基因测序技术原理NGS高通量基因测序技术通过在DNA或RNA序列中逐个测定碱基的顺序，从而获得完整的基因组或转录组信息。
它与传统的Sanger测序技术相比，具有高通量、高准确性、高灵敏性和较低成本等优势。
其基本原理可以分为样本制备、测序和数据分析三个步骤。
首先，样本制备是整个测序过程中的关键步骤。
传统的基因测序需要使用大量的DNA或RNA样本，而NGS技术则能够通过PCR扩增或纯化等方法，从少量的样本中获取足够的DNA或RNA。
样本制备的目标是将DNA或RNA片段连接到测序芯片上的适配器，以便在测序过程中进行DNA或RNA的扩增和固定。
接下来是测序过程，NGS技术采用并行测序原理，即通过分割DNA或RNA样本为许多小片段，然后同时生成多个序列。
常见的测序方法有Illumina、Ion Torrent和PacBio等。
其中，Illumina技术是目前应用最广泛的高通量测序技术。
它利用DNA或RNA的片段在特定的适配器上进行扩增，并在测序芯片上进行固定。
然后，测序仪器会逐个测定每个适配器上的碱基，并生成对应的测序图谱。
最后是数据分析。
测序过程中生成的测序图谱需要通过计算机算法进行处理和解读，以获得原始DNA或RNA序列的信息。
数据分析的步骤包括数据过滤、比对、变异检测和注释等。
通过这些步骤，我们可以获得基因组或转录组的重要信息，如基因表达水平、突变检测、表观遗传学修饰和基因功能等。
NGS高通量基因测序技术应用案例NGS高通量基因测序技术在许多领域中都有广泛的应用，并取得了令人瞩目的成果。
这里为您介绍二代测序的相关流程和应用。
随着人类基因组工程的完成，对于低花费的测序技术的需求促进了高通量二代测序技术的发展。
这些新的测序平台允许进行高通量测序，具有广泛的应用：∙全基因组从头测序或者重测序∙目标序列重测序∙转录组分析∙微生物组研究∙基因调控研究NGS 序列二代测序仪器有很多种组合，在通量、片段长度、准确度、每一轮测序成本、每百万碱基对测序成本、初始成本、规格和技术方面存在存在差异。
从规格和初始成本的角度而言，二代测序仪器可轻松地分类为更窄的范围，也就是所谓的“台式测序仪”和高通量仪器。
台式测序仪使得任何实验室都可以像使用real-time PCR一样，自己进行测序。
这些仪器可以和一些靶标序列富集技术相结合，用在一些临床的应用中，其中：选定的靶标基因用于深度分析，以检测稀有的突变，或者检测多样样本中（比如癌症样本）中的突变。
目前，这些仪器的通量在10 Mb到7.5 Gb之间，但是随着硬件，软件和试剂的持续改善，通量也在稳步增加。
高通量测序仪非常适合于大量的，基因组范围的研究，每次测序能测定600 Gb的序列。
一些这样的高通量和高精度的平台，能测定的片段长度相对较短，这对于高重复性的序列和未知基因组的从头测序就可能成为问题。
与此相反，也有一些仪器能测序的片段较长（达到2500 bp），但是其精度和测序能力（90 Mb）要低很多。
还有一些测序能力位于两者之间的仪器（~800 bp，700 Mb）。
因此，应用决定了哪一种仪器是最合适的。
有一种新的方法被称作“纳米孔测序”。
这种技术中，根据一个DNA链通过一个合成的或者蛋白纳米孔道所引起的电流的改变，可以确定通过这个孔道的碱基。
这理论上可以仅用一步就测序一个完整的染色体，而不需要生成新的DNA链。
DNA测序二代DNA测序的工作流程如下：∙DNA样本制备∙文库构建和验证∙文库分子大规模平行克隆扩增∙测序二代测序DNA样本的质量控制首先，评价基因组DNA的质量是非常必要的（完整性和纯度）。
NGS高通量测序平台在遗传变异检测中的应用前景NGS（Next Generation Sequencing）高通量测序平台是一种新兴的基因测序技术，它在遗传变异检测方面有着广阔的应用前景。
随着NGS技术的不断进步和成本的不断降低，越来越多的研究领域开始采用NGS高通量测序平台，以揭示基因组的细微变异以及相关疾病的发病机制。
本文将探讨NGS高通量测序平台在遗传变异检测中的应用前景。
首先，NGS高通量测序平台在遗传变异检测中具有高度的准确性和敏感性。
传统的基因测序技术如Sanger测序具有局限性，不能满足大规模检测的需求。
而NGS技术可以同时对数百万个DNA分子进行测序，极大地提高了检测效率。
此外，NGS高通量测序平台能够检测到低频变异，对谱系分析以及少数细胞的变异分析提供了有力的支持。
这种高度的准确性和敏感性使得NGS技术在疾病诊断、个性化医疗以及药物治疗的选择等方面具有广阔的应用前景。
其次，NGS高通量测序平台可以用于基因组变异的全面检测。
基因组变异是疾病发生和进展的重要驱动因素。
过去，尽管基因组变异的检测能够提供一些信息，但由于技术限制，只能得到有限的数据。
然而，NGS高通量测序平台的出现，使得全基因组测序成为可能。
通过对整个基因组的测序，我们可以全面了解个体基因组的变异情况，并对具体的病理变化进行深入研究。
这为精准医学、疾病发病机制以及药物研发提供了重要的数据支持。
再次，NGS高通量测序平台可以应用于遗传疾病的筛查和诊断。
遗传疾病是由基因突变引起的疾病，通过检测个体的遗传变异，可以及早诊断遗传疾病，从而实现精准治疗。
NGS技术应用广泛的基因组测序可以快速、准确地发现和验证遗传变异，为临床医生提供权威的基因诊断和治疗选择。
通过NGS高通量测序平台，我们可以更好地了解各种遗传疾病的发病机制和遗传特征，为疾病的预测和干预提供重要的支持。
此外，NGS高通量测序平台还能够在癌症个性化治疗中发挥重要作用。
2020版：高通量测序技术临床规范化应用北京专家共识（遗传病部分）遗传病是指由于基因突变或染色体数目或结构变异导致的疾病。
根据遗传物质的改变情况，可分为单基因病、多基因病、染色体病、线粒体遗传病和体细胞遗传病[1]。
目前，人类在线孟德尔遗传数据库（OMIM）已经收录了6 000多种分子基础已知的遗传病[2]。
因为遗传异质性和表型多样性，以往的检测方法例如Sanger测序和染色体芯片分析（CMA）等在成本、通量和诊断敏感性等方面难以满足临床应用需求。
近年来，高通量测序即下一代测序（NGS）技术因其可同时对多个基因，甚至全外显子组和全基因组进行测序，现已被广泛应用于遗传病诊断领域，极大地提高了遗传病诊断的预期[3]。
但与以往技术相比，基于NGS技术的检测操作步骤多，对人员能力要求高，不规范使用或过度使用都有可能给受检者及其家庭造成不可预期的困扰和伤害，为保障高通量测序技术在遗传病临床检测中的规范应用，在借鉴国内外相关指南、标准、规范和权威发表的文献，以及《高通量测序技术临床检测规范化应用北京专家共识（第一版通用部分）》[4] （以下简称"通用共识"）的基础上，北京市临床检验中心、北京医学会检验医学分会、首都医科大学临床检验诊断学系、北京市医学检验质量控制和改进中心牵头起草了《高通量测序技术临床规范化应用北京专家共识（第一版遗传病部分）》。
本共识中的声明内容为专家讨论并推荐的要点。
遗传病高通量测序实验室建设的总体要求遗传病高通量测序实验室建设时，在实验室环境条件（通风、温湿度、洁净和防震等）、仪器设备配备及日常维护与定期校准和人员专业知识及能力要求等总体上应满足"通用共识"的要求[4]，实验室分区设计则在遵循"通用共识"中所阐述的"32字原则"上，同时要考虑遗传变异检测的特点。
实验室应根据不同的遗传检测项目、检测流程、测序平台、建库策略及工作量大小制订切实可行的分区方案。
应用二代测序技术进行胚胎植入前遗传学筛查及诊断的基本原理LI Li-li;SUN Nan;ZHANG Wen-xin【摘要】辅助生殖技术的发展已帮助越来越多不孕不育的夫妇解决生育难题,而胚胎植入前遗传学筛查(PGS)及胚胎植入前遗传学诊断(PGD)进一步排除了存在遗传缺陷的胚胎,并选择健康胚胎进行植入,从而极大降低了新生儿患遗传性疾病的概率.这两项技术最初采用基于分子杂交或聚合酶链式反应(PCR)的检测方法,随后微阵列技术也被应用其中.随着人类基因组计划的完成,DNA测序技术进入高速发展的阶段,二代测序(NGS)采用鸟枪法为基本测序策略,结合生物信息学工具,以高通量、较低成本、检测项目覆盖面广、自动化程度高、可检测未知片段等优势,正不断扩大在PGS/PGD中的应用,同时也对辅助生殖技术产生了深远的影响.【期刊名称】《中国医学装备》【年(卷),期】2019(016)007【总页数】8页(P7-14)【关键词】二代测序技术;胚胎植入前遗传学筛查;胚胎植入前遗传学诊断【作者】LI Li-li;SUN Nan;ZHANG Wen-xin【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】R394-3遗传学和基因组学的快速发展对人类生命健康及繁衍的影响日益深远，对多种常见和罕见疾病的研究有助于对应预防、检测及治疗方法的开发，从而提高患者及其家人的生活质量。
在不孕不育等问题日益严峻的情况下，辅助生殖技术(assisted reproductive technology，ART)应运而生并被采用于个性化的生育治疗策略，帮助受生育难题困扰的家庭。
其中，植入前遗传学筛查(preimplantation genetic screening，PGS)主要针对高龄、反复助孕失败、反复自然流产等患者，进行植入前胚胎的染色体畸变检测，用于筛查和丢弃染色体畸变的胚胎，保证受孕者所植入的胚胎具有正常染色体组的同时，解决因胚胎染色体畸变而导致的植入失败和反复流产现象，并提高妊娠率[1-2]；植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis，PGD)则主要针对父母本已患有明确遗传病或携带其致病基因，在种植前对胚胎进行相应遗传学诊断，主要包括单基因遗传病和染色体病(如罗氏易位、平衡易位等)，通过选择无致病因素的胚胎进行植入，以提高生育健康婴儿的概率[3]。
二代测序（NGS）在肿瘤检测中的应用什么是二代测序？二代测序是一种高通量测序技术，又称为下一代测序，指的是与Sanger测序技术相比，能同时进行大量DNA或RNA序列测序的新一代测序技术。
二代测序主要包括Illumina、Ion Torrent、BGI等不同平台，都具有高通量、高灵敏度、高精度、低成本等优势。
它已经广泛应用于基因组学、转录组学、表观基因组学以及其他生命科学领域的研究和应用中。
二代测序的优缺点相较于传统的sanger测序、PCR技术、FISH等，二代测序优点有哪些？01产量高：能够一次性测序数百万到数千万条读段，比传统高出好几个数量级，大大提高了测序数据的覆盖率和可靠性。
02准确性高：高质量的测序和分析能够避免Sanger测序中的一些错误，如Sanger测序就很难以高的可信度将7个A和8个A区分开来。
03灵敏度高：能够检测到低浓度样本中的DNA或RNA。
04检测范围广：能够同时进行多种基因检测。
对于只能切一次的小样本，又同时需要多种基因检测，二代测序是最好的选择，这对患者意义重大。
二代测序也能够用于基因组学、转录组学、表观遗传学等多个领域的研究和应用。
05成本低：相比传统测序技术，二代测序每个基因的成本更低。
当然二代测序也有些短板：01对样本质量要求较高：如果样本有大量炎症、坏死、氧化等可能导致数据质量的下降。
02数据分析难度较大：由于数据量大、质量不一和分析方法复杂等问题，对数据分析和解读的要求较高。
03报告周期长：相对于传统检测，二代测序复杂的实验流程和分析需要耗费时长更长。
二代测序对肿瘤患者有什么意义呢？二代测序在肿瘤领域中，可以帮助医生更好地了解肿瘤的性质、演化过程和药物敏感性等，从而为肿瘤的诊断、治疗和预后评估提供更精准的指导。
具体包括以下几个方面：01帮助诊断二代测序技术可对患者的基因组进行全面测序，帮助医生判断某些疾病是否是遗传性的。
对于有明显家族肿瘤史者，有必要进行特定的遗传性肿瘤综合征基因检测。
应用NGS技术对男性和女性不育症进行综合遗传检测
Introduction
据估计，2010年有4800万对夫妇受到不孕症的影响，1990年至2010年间不孕症水平没有明显的改善[1-3]。
在美国，12%的15至44岁的妇女生殖力受损。
越来越多的夫妇依靠辅助生殖技术(ART)来怀孕和生育，2015年在美国共开展了231,936个ART周期[4]。
很大一部分的不育病例是由于遗传缺陷造成的。
男性不育占所有不孕不育病例的50%[5]，已知的遗传因素占男性不育病例的15-30%[6]。
染色体变异[7]、倒位[8]、易位[9]、Y染色体微缺失[10]和基因突变(例如CFTR[11]中的单核苷酸变异(SNVs)是导致男性不育的主要遗传病因。
在女性中，不孕是一种更加异质的情况。
虽然遗传学显然起着一定的作用，但这些影响大多是多基因的，因此很难确定一个单一的遗传病因。
最常见的两种影响女性不孕的因素，排卵功能障碍(25%)和子宫内膜异位症(15%)都具有家族性倾向，表明了遗传基础[12]。
除此之外，性染色体的改变[13]和一些影响女性生育能力的单基因突变[14，15]，导致了诸如促性腺激素性腺功能低下、卵巢早衰，子宫内膜异位症和多囊卵巢综合征([12])。
过去要对不育症进行明确的基因诊断，需要进行多项检测，这就使得这一过程既昂贵又缓慢。
例如，在男性中，需要进行多种技术进行遗传学分析：通过染色体核型等细胞遗传学检测性染色体非整倍性；聚合酶链反应(PCR)的方法检测Y染色体微缺失；用Sanger 测序法检测CFTR基因突变。
然而，对每个患者全部方法检测一遍是不现实的，因为成本过高[16]。
而对女性患者来说，成功率取决于许多因素，年
龄是最重要的。
不育症的临床评估包括非常多样化的检测，包括血液和尿液激素水平，影像学，以及对一些病因不明的患者进行的染色体核型或特定基因测序等遗传检测等。
NGS（Next-generationsequencing）技术使多个基因上的变异可以一次性被检测到，从而促进了基因诊断技术在医学实践中得到常规应用。
在如肿瘤学[17]和心脏病[18]等领域这已经成为现实，基因panel可以对疾病进行更加全面的评估。
NGS也非常具有投入产出比，因为它可以通过多种生物信息学算法来检测非常不同类型的变异(例如，SNVs、小indels、Y染色体的大段缺失和性染色体非整倍体)。
因此，我们介绍了一个针对不孕不育遗传分析的NGS panel和生物信息学流程。
而且我们还对比了传统方法和NGS法所会花费的成本。
Results
l 设计基因Panel
为了最大化这个不孕不育遗传综合检测的临床效用，我们只关注被证明对不育表型有明显影响的基因。
如果该基因的变异在多个人群中都会导致不育，且由不同实验室报道其与不孕有直接关系时，这类基因被分类为“诊断基因”；当该基因的变异被报道与不育相关，但因果关系尚未明确，这类基因被归类为“相关基因”。
男性不育panel 包括Y染色体微缺失，CFTR突变和性染色体非整倍体[6]。
女性不孕panel包括性染色体非整倍体和反复妊娠失败相关的基因变异，包括血栓性疾病、原发性卵巢功能不全、多囊卵巢综合征和卵巢过度刺激综合征。
基因列表以及它们的选择依据如Figure 1所示，Figure 2说明了实验及分析流程。
l 分析和临床验证
为了验证panel的性能和测序分析的灵敏性、特异性和准确性，我们对千人基因组(1000G)项目[20]中的24个样本进行了重新测序，其中SNVs和DELs都是已知的。
将这些验证样本的NGS结果与1000G的已知变异进行比较(Table 1)，芯片分析和Sanger测序进行验证。
结果显示，在千人基因组24个样本中，SNVs的灵敏性>99%，对INDEL>91%，特异性均>99%，SNVS和Indels的准确性分别为99.98%和99.42%。
为了测定CNV、性染色体非整倍性和Y染色体微缺失的灵敏性，我们使用了34个样本，包含38个已知变异。
这些样本的已知变异是有限的，因此不能评估其特异性。
分析正确检测到3/3 CNVs、19/19性染色体非整倍体和15/16 Y染色体微缺失(Figure 2)。
在三例(NA 20435，NA 18333和NA 22031)中，NGS发现的Y染色体微缺失比之前报道的缺失小；然而，微阵列分析证实了先前报告的微缺失大小。
在一个样本中(NA 20434)，NGS数据位于之前报道的序列下游1.17Mbp处，微阵列分析证实了NGS的结果。
样本NA 12662同时
具有X染色体重复和Y染色体微缺失((22769319-27097245)X0)；NGS结果发现了X染色体重复，但漏掉了Y染色体微缺失。
因此，对性染色体非整倍性和CNVs的临床灵敏性为100%(22/22)。
Y染色体微缺失为93.75%(15/16)。
接下来，分析了携带17个已知SNVs/Indels的11个DNA样本(Table 2)，其中16/17得到证实。
样品NA 02795中报道了致病性变异GALT C.130G>A；P.Val44Met。
然而，该变异未被NGS识别，Sanger测序也未检测到，因此，基于NGS和Sanger序列的一致性，灵敏性计算没有包含该变异。
因此，验证样本中SNVs/indels的临床灵敏性为100%。
l CFTR第8内含子5T多态(IVS8-5T)
先天性双侧输精管缺失的男性在CFTR基因第8内含子的剪接受体位点前发现不同长度的碱基T(5，7或9T)[21]。
T的长度与第9外显子拼接效率有关。
这种多态性在临床上是通过等位基因特异的PCR[22]检测到的。
为了测定NGS panel对该位点的灵敏性，我们对千人基因组中的72个样本重新测序分析。
以1000G数据为参考，NGS检测到了67/72。
对有差异的5例进行Sanger测序，结果证明NGS数据的结果是正确的。
因此，我们的方法检测CFTR IVS8-5T的灵敏性为100%。
l FMR1检测
已知CGG三碱基的动态突变会导致脆性X综合征，等位基因的前突变与卵巢早衰的风险增加有关[23]。
当前NGS技术基于对靶序列的杂交富集，因此不能准确量化重复序列的数量。
因此，我们使用了已有的PCR扩增和毛细管电泳检测CGG重复序列的方法[24]，作为NGS 对FMR1变异的检测的补充。
通过对26个含有不同长度CGG扩增样品的分析，我们准确的检测出了“全突变”（CGG重复拷贝数>200），“前突变”（55<CGG重复拷贝数<199）和“正常”（CGG重复拷贝数<45）的所有样本。
不过，该方法将“灰区”(45<CGG重复拷贝数<54)的一个样本划分为“前突变”(NA 20236，53 vs 55)。
考虑到“灰区”的扩增率尚不清楚，检测灰区个体的亲属可能会决定该等位基因的稳定性。
l 成本分析
目前，在精液分析后，精液分析结果严重异常的情况下，会进行多项男性不孕相关的变异检测。
举个例子，等位基因特异性多重PCR 检测CFTR IVS8-5T[22]；Y染色体微缺失用序列标记位点PCR检测[26]；性染色体非整倍体检测采用核型或微阵列[27]。
NGS可以一次检测所有这些变异。
为了确定经济影响，我们进行了成本分析。
采集进行这些分析的参考实验室的平均价格(Table 3)。
整体而言，多项分析为3322美元，但NGS只需599美元，每例可节省高达2723美元，这意味着节省了550%以上。
此外，NGS检测的周期更短。
唯一例外的可能是染色体重排，嵌合体或倒位/易位的情况，这些情况不会导致DNA的重复和缺失，因此不被NGS panel捕获。
综上，我想NGS的优势已经无需再赘述。
除了一些特殊遗传变异（染色体重排，嵌合体或倒位/易位），对于已经明确的不孕不育的遗传病因都可以通过NGS技术得到准确的结果，而且成本低，时间短。
相信随着不孕不育领域科研的进步，对新基因和疾病机制的进一步了
解，NGS的用武之地也会越来越大。
作者介绍
田悦上海寻因生物遗传分析师，公司主要业务包括临床生物信息学实操培训、NGS工作站与生信流程开发（单基因、WES-CNV、NIPT-PLUS、cnv-seq）、遗传病临床与科研分析。
