分子診斷: qPCR、二代測序NGS和數(shù)字PCR如何選？
分子診斷是將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于疾病診斷的醫(yī)學(xué)分支學(xué)科，利用分子生物學(xué)技術(shù)研究人體內(nèi)源性或外源性生物分子的存在、結(jié)構(gòu)或表達(dá)調(diào)控變化，為疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、治療、預(yù)后和轉(zhuǎn)歸提供信息和決策依據(jù)。精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展，將持續(xù)推動(dòng)分子診斷的進(jìn)步。目前常見核酸分子診斷技術(shù)涉及三個(gè)技術(shù)：熒光定量PCR技術(shù)（qPCR）、高通量測序技術(shù)（NGS）和數(shù)字PCR。如何選擇，我們作一下簡要介紹。
qPCR通過熒光染料或熒光特異性探針，對PCR產(chǎn)物進(jìn)行標(biāo)記跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)過程。每擴(kuò)增一條DNA鏈，就有熒光染料分子結(jié)合到雙鏈DNA上或有熒光分子從探針上釋放，實(shí)現(xiàn)熒光信號的累積。由于熒光積累與PCR產(chǎn)物形成完全同步，可通過軟件對熒光積累信息進(jìn)行分析和計(jì)算，獲得待測樣品模板的初始濃度。但是，qPCR只能夠通過標(biāo)準(zhǔn)曲線和標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行相對定量，無法做到精準(zhǔn)絕對定量。
NGS可以一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進(jìn)行序列測定。在基因組水平上，NGS可進(jìn)行從頭測序而獲得該物種的全長序列，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)；對已知參考序列的物種，進(jìn)行全基因組重測序可檢測新的突變位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)個(gè)體差異的分子基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)錄組水平上，NGS可進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測序，開展可變剪接、基因表達(dá)差異、新非編碼RNA分子發(fā)現(xiàn)等研究。NGS與染色質(zhì)免疫共沉淀和甲基化DNA免疫共沉淀技術(shù)相結(jié)合，可檢測出與特定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA區(qū)域和基因組上的甲基化位點(diǎn)。NGS功能強(qiáng)大，適合用于探索篩選新的生物標(biāo)志物，但是實(shí)驗(yàn)操作較復(fù)雜，數(shù)據(jù)分析難度較大，檢測周期長，成本較高。
數(shù)字PCR是新興起來的一種核酸分子絕對定量技術(shù)。該技術(shù)可直接獲得DNA分子的拷貝數(shù)，實(shí)現(xiàn)起始樣品中核酸分子的絕對定量，且無需標(biāo)準(zhǔn)品或內(nèi)標(biāo)。數(shù)字PCR已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，如拷貝數(shù)變異、突變檢測、復(fù)雜來源樣品中低豐度核酸分子檢測、NGS數(shù)據(jù)驗(yàn)證、miRNA等微小差異表達(dá)研究、單細(xì)胞基因表達(dá)分析等方面，在已知突變的癌癥分子標(biāo)志物的檢測、傳染病病原體檢測、基因組三倍體分析和基因表達(dá)分析等領(lǐng)域展現(xiàn)了強(qiáng)大的優(yōu)勢。
在實(shí)驗(yàn)過程中，大家會(huì)有疑問：選擇哪種檢測技術(shù)才能更好的達(dá)到預(yù)期結(jié)果？通過突變檢測限、定量能力、操作簡易程度、檢測費(fèi)用、適用場所、發(fā)現(xiàn)未知序列等方面進(jìn)行比較，您或許會(huì)有自己的答案。
從上表來看，數(shù)字PCR因?yàn)殪`敏度高、絕對定量、適合于醫(yī)院操作等優(yōu)點(diǎn)，在腫瘤液體活檢、無創(chuàng)產(chǎn)前篩查、感染性疾病早期診斷等臨床檢測應(yīng)用方面具有顯著優(yōu)勢。NGS在檢測未知序列、未知突變、高通量多位點(diǎn)檢測方面是更好的選擇，是科研和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室服務(wù)的好工具。qPCR適用于較常規(guī)的臨床分子診斷項(xiàng)目。
