中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所国内首发纳米孔测序论文

早在20世纪90年代，人们就提出可以使用纳米孔传感器对DNA进行序列分析。自1996年PNAS发表的第一篇纳米孔测序的报道开始，针对这种技术的研发工作就正式拉开帷幕。世界上第一台纳米孔测序仪是由Oxford Nanopore Technologies (ONT)公司开发的MinION。ONT于2014年春季推出了MinION Access计划（MAP），旨在邀请全球各国学者共同体验MinION的使用，并协助完善其在各个领域的应用。也正是在那时起，有关纳米孔测序的评估报告和学术研究开始不断涌现在多个研究领域，包括人类基因组测序，病原体诊断，环境微生物学，动植物研究和癌症研究等。甚至在西非埃博拉疫区，南极麦克默多干谷甚至宇宙国际空间站都开展了测序工作。

中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所马学军研究员团队与许文波研究员团队于2017年6月合作开展纳米孔测序工作。利用MinION建立了针对肠道病毒EV71和CA16的全基因组扩增子测序方法，并对纳米孔测序的准确性，测序速度，数据特征和多样本检测能力做出了全面的评估和分析，并与Sanger测序结果进行了比较。结果表明：在针对单EV71毒株的检测中，MinION在测序开始后的第一分钟内所产生的数据即可达到98.5%的准确性，在14分钟内可达到99%的准确性。通过在多样本文库中加入Barcode序列，在一次运行中同时对10株CA16病毒进行测序，第一分钟即可达到平均96.11% (94.12%-97.33%) 的准确性，在17分钟内可达到99%的准确性，在3.5个小时内可完成整个实验过程和数据分析。该研究表明了纳米孔测序是快速，准确，简单和高通量的病原体检测方法，在公共卫生领域有着巨大的应用前景。

该研究论文“Rapid and Accurate Sequencing of Enterovirus Genomes using MinION Nanopore Sequencer”已经在SCI期刊《Biomedical and Environmental Sciences》作为封面论文发表（2017; 30(10): 718-726，doi:10.3967/bes2017.097）。该研究由中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所，解放军疾病预防控制所和北京卓诚惠生生物科技股份有限公司合作完成，是国内外首次报道基于纳米孔技术的针对肠道病毒全基因组的测序方法，同时也是国内首次应用纳米孔测序仪的学术报道。

图1：BES杂志2017年第10期封面

图2：Oxford Nanopore Technologies团队访问中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所。

图3：马学军研究员为首台MinION纳米孔测序仪启封，正式启动科研合作项目。

图4：MinION是世界上第一台纳米孔测序仪，通过USB3.0实现供电和数据传输，理论上没有读长上限，最短建库时间仅需10分钟。每张Flow cell中含有数千个纳米孔，测序后经过清洗可以重复使用。

图5：马学军研究员指导王佶博士完成肠道病毒全基因组测序实验