二代测序 (NGS)

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二代测序 (Next-Generation Sequencing, NGS),又称大规模平行测序,是现代 精准医疗 的技术基石。与传统 Sanger 测序相比,NGS 能够同时对数百万到数十亿个 DNA 片段进行并行测序,极大地提高了检测通量并降低了成本。在肿瘤学领域,NGS 不仅用于识别 EGFRALK 等驱动基因突变以指导靶向治疗,更是发现 新抗原 (Neoantigen)、计算 肿瘤突变负荷 (TMB) 以及进行 液体活检 的核心工具。

二代测序 (NGS)
Massively Parallel Sequencing · 档案
核心特性:高通量与数字化
技术规格
基本原理 边合成边测序 (SBS)
数据长度 短读长 (50-300 bp)
主要平台 Illumina, MGI, Ion Torrent
肿瘤学应用指标
变异检测 SNV, Indel, CNV, 融合基因
样本类型 组织、血浆 (cfDNA)、单细胞
关键应用 新抗原预测、耐药监测

NGS 在肿瘤诊疗中的全流程应用

NGS 已从实验室工具演变为临床决策的“导航仪”,涵盖了从筛查到晚期治疗的每一个阶段:

   [Image showing the step-by-step NGS workflow: Library Prep -> Sequencing -> Bioinformatic Analysis]

不同测序策略的临床价值对比

测序策略 覆盖范围 临床产出
靶向 Panel 数十到数百个已知基因。 常规靶向药物选择与耐药基因检测。
全外显子组 (WES) 约 1% 的基因组(所有蛋白质编码区)。 新抗原 发现、TMB 计算。
转录组 (RNA-seq) 全部表达的 mRNA 分子。 验证基因融合、量化 抗原表达水平

权威参考文献与专家点评

       学术参考文献 [Academic Peer Review]
       

[1] Abdollahi, S., et al. (2025). Next-generation sequencing in cancer diagnosis and treatment: clinical applications and future directions. Journal of Personalized Medicine, 15(4).
[专家点评]:详述了 NGS 在识别治疗靶点和监测耐药演化中的关键角色,是 2026 年精准肿瘤学的最新指南。

[2] Sahin, U., & Türeci, Ö. (2018). Personalized vaccines for cancer immunotherapy. Science, 359(6382), 1355-1360.
[专家点评]:论证了 WES 结合 RNA-seq 数据是鉴定功能性新抗原并制备个体化疫苗的“黄金标准”。

[3] Goodwin, S., et al. (2016). Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. Nature Reviews Genetics, 17(6), 333-351.
[专家点评]:经典综述,回顾了 NGS 各平台(如 Illumina 的 SBS 技术)的技术演进及其在医学中的应用。

关键相关概念

  • 生物信息学 NGS 产生的 PB 级原始数据转化为临床可解读信息的桥梁。
  • 液体活检 (Liquid Biopsy): 利用 NGS 检测外周血中的 ctDNA,实现无创、实时的肿瘤监测。
  • 三代测序 (TGS): 以单分子长读长为特征,补充 NGS 在复杂结构变异检测中的不足。