NGS 测序
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NGS 测序（Next-Generation Sequencing，又称 高通量测序 或 大规模并行测序）是一类能够同时对数百万到数十亿个 DNA 分子进行快速、深度并行测序的技术。相比于传统的 Sanger 测序，NGS 极大地降低了测序成本并提升了通量。在 2026 年的精准医学体系中，NGS 已成为 分子病理诊断 的基石，广泛应用于肿瘤 伴随诊断、全外显子组测序（WES）以及病原体鉴定。它通过捕捉复杂的基因组变异（SNV、Indel、CNV、融合），为临床提供了前所未有的遗传信息广度。
核心流程：从文库构建到生物信息分析
NGS 测序并非单一动作，而是一个涵盖生物化学反应与计算科学的复杂体系：
- 文库构建 (Library Prep)： 将样本 DNA 随机打断，并在片段两端连接特定的 接头序列（Adaptors）。这些接头负责锚定测序芯片及作为引物结合位点。
- 簇生成与扩增： 在芯片（Flow Cell）上通过 桥式 PCR 或 滚环复制 生成成千上万个信号增强的分子簇。
- 边合成边测序 (SBS)： 测序仪加入带有荧光标记的 dNTPs，每合成一个碱基，记录对应的荧光信号。这种物理化学转换实现了基因组信息的数字化。
- 下机数据分析： 原始信号转化为碱基序列（Base Calling），通过 比对（Alignment）至人类参考基因组（如 hg38），识别出具有生物学意义的 变异位点。
临床矩阵：NGS 不同应用模式的效能对比
| 检测模式 | 覆盖范围 | 测序深度 | 核心应用领域 |
|---|---|---|---|
| Targeted Panel | 数十至数百个临床基因。 | 500x - 20,000x | 肿瘤用药指导、液体活检。 |
| WES (全外显子) | 所有蛋白编码区 (~1-2%)。 | 100x - 200x | 遗传性罕见病筛查、新抗原发现。 |
| WGS (全基因组) | 整个基因组 (含非编码区)。 | 30x - 50x | 复杂结构变异分析、群体研究。 |
应用策略：精准医疗的“导航仪”
- 肿瘤分子分型： 现代 NCCN 指南要求对于晚期肺癌、结直肠癌等，通过 NGS 检测 EGFR、ALK、MET 等基因状态。NGS 的“一站式”特性避免了因单基因检测导致的小样本耗尽问题。
- 液体活检 (Liquid Biopsy)： 利用 NGS 分析血液中的 ctDNA，实现对肿瘤的无创监测、药效评估及 微小残留病灶（MRD）的早期预警。
- 质量控制标准： 临床 NGS 报告必须包含 Q30 比例、覆盖均一性及变异等位基因频率（VAF）等关键参数，以确保结果的可重复性。
关键相关概念
Sanger Sequencing：第一代测序，金标准但通量低，常用于 NGS 结果的验证。
Bioinformatics：生物信息学，NGS 数据的“翻译官”，负责算法开发与临床解读。
TGS (三代测序)：长读长技术（PacBio/ONT），解决高度重复区的测序难题。
学术参考文献与权威点评
[1] Mardis ER. (2008). Next-generation DNA sequencing methods. Annual Review of Genomics and Human Genetics.
[基础点评]：NGS 领域的奠基性综述，详细梳理了早期高通量测序的化学原理与硬件架构。
[2] Goodwin S, et al. (2016/2024 更新). Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. Nature Reviews Genetics.
[学术点评]：[Academic Review] 系统总结了 NGS 在过去十年的演进，并预测了单分子测序与空间转录组学的融合。