在 2021 年“传染病周”期间的演讲

针对新型 SARS-CoV-2 (SCV-2) 菌株的诊断和疫苗依赖病毒基因组测序。研究人员倾向于采用成本效益高且高度敏感、基于扩增子的程序（例如 ARTIC）和杂交捕获测序（例如 SARS-CoV-2 NGS 检测），以选择性地靶向 SCV-2 基因组。为了证实杂交捕获用于病毒监测的优势，我们实施了预测建模，以评估 SCV-2 基因组中可能更容易发生突变的区域，而这些突变可能会影响扩增子测序期间多重 PCR 步骤中的引物效率。我们分析了来自 GISAID 的关切变异株 (VOC) 和关注变异株 (VOI) 分离株的 383,656 个基因组序列，发现 101,432 种病毒 (27%) 在来自 ARTIC 引物 3' 端的最后 6 个碱基对中存在 ≥1 个错配。相比之下，只有 38 种病毒 (0.01%) 具有足够的突变 (≥10)，预测对杂交捕获测序的影响相似。我们的方法鉴定了 4 个 ARTIC 引物过量突变的分离株，并生成了这些分离株的合成基因组，同时将 ARTIC 扩增子测序的性能与 Twist Bioscience 的 SARS-CoV-2 NGS 检测进行了比较。对于每个菌株，我们仅观察到扩增子文库测序覆盖度的下降，但未观察到杂交捕获的下降。我们还偶然观察到两个样本中 ARTIC 扩增子 72 丢失，因反向引物中反复出现的 1bp 错配引起。我们还使用不变参比对照品（Twist 合成 SARS-CoV-2 RNA 质控品 2）比较了丢失情况，发现杂交捕获测序了 99.5% 的碱基，覆盖度 ≥50 倍，而扩增子测序为 92.1%。总体而言，我们的结果证实杂交捕获对基因组变异更具稳定性，并且导致的丢失事件更少。尽管扩增子测序为病毒监测提供了一个低成本平台，但也增加了测序丢失的成本，可能会导致病毒谱系分类错误。突变肯定会在 SCV-2 中积累，这进一步加剧了这种情况，更多引物失效只是时间问题。因此，我们建议将杂交捕获作为病毒监测的一种稳定、全面的解决方案。