雙重測序法：準確率提高千萬倍！

日期：2012-10-30 07:57:56

在去年圣誕節期間的加拿大落基山脈冰攀之旅中，兩位來自華盛頓大學的年輕研究人員：Michael Schmitt和Jesse Salk突發奇想，談到了一個簡單但功能強大，可用于檢測癌細胞，獲得更好結果的新方法——如果他們能降低DNA測序中的錯誤率，那么就可以更好的檢測出這些細胞中的變異，這種改進能用于癌癥的早期診斷，以及幫助醫師們了解哪些細胞會對化療產生抗性。

當時他們的想法是對DNA的兩條鏈都進行測序。如果發現了一條鏈出現了一個突變，而另一條沒有出現，那么這就是測序上的失誤，而不是一個真實的突變。

這一相關的研究成果公布在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志上，一經公布后就吸引了多方關注。

“如果這種雙重測序（duplex sequencing）方法得到驗證，那么就能提高我們對于人類癌癥克隆結構的認識，修改罕見基因突變目錄，幫助找到突變產生的機制，并有可能確定的增變表型”，Christopher Klein等人在隨后的社論中表示，“最終這將會打開臨床應用的一道大門，因為臨床應用中診斷準確率是非倫理治療決定中的一項必要條件。”

文章的通訊作者是華盛頓大學Lawrence Loeb博士，其癌癥研究實驗室的研究人員證明利用這種方法，能將錯誤率減少到少于每五十萬核苷酸測序錯誤率，而且理論錯誤率可低至十億分之一，而標準方法中的錯誤率是200分之一。

“據我們的估算，這似乎能將準確性提高千萬倍，”文中的第一作者Michael Schmitt說，“利用新一代測序檢測超罕見基因突變 ”，“這在理論上有可能實現一個細胞的全基因組序列測序，而不出現一個單錯誤，”一個細胞的基因組為60億個核苷酸。

華盛頓大學醫學院的研究人員希望能利用這種方法來檢驗Loeb在1974年提出的增突變表型（mutator phenotype）假說，這一假說認為腫瘤是突變表型，即腫瘤細胞中存在成千上萬個基因突變。當時Loeb提出這一假說時，被認為過于激進，但這一假說解釋了一些癌癥如何擴散，以及如何快速產生對化療的抗性的，如果研究人員能觀察到哪些細胞變異快，那么就有可能在更容易治療的階段里，更快的發現細胞。

Loeb表示，在1974年，科學界中還只有少部分人接受這一假說，但現在大概一半的人都已接受。

“制藥公司都希望能出現一種治療癌癥的靈丹妙藥，”他說。

然而現實的方法并不是什么靈丹妙藥，一治就好，而是通過大幅減緩控制住癌癥的發展步伐，使患者最終死于其它方面的疾病，Loeb說，他認為抗癌藥物能殺死一些細胞，但存在突變的細胞還是能增殖和擴散。

Loeb還表示，如果利用這一新技術分析來自同一個體正常組織和癌變組織中的DNA，那么就能為其增突變表型假說平凡，而且如果一切順利的話，這種雙重測序技術能在兩到三年內，為患者提供有意義的臨床信息，第一個可以應用的方面就是尋找復發性腫瘤。