在个性化医疗解决方案需求不断增长的推动下，诊断领域正在迅速发展。几十年来，qPCR 一直是诊断检测的支柱，为常规应用提供了无与伦比的速度、灵敏度和效率。然而，随着癌症、遗传性疾病和新兴传染病等疾病复杂性的增加，对能提供更深入、更广泛见解的技术的需求也在增加。

在这篇博客中，我们将探讨 qPCR 和 NGS 如何在分子诊断中发挥重要作用、它们各自独特的优势和局限性，以及如何将这些技术结合起来创造出一种强大的整体方法来应对复杂的诊断挑战。无论是快速鉴定已知的疾病标志物，还是发现用于个性化治疗的新型变异，了解何时使用每种技术以及它们如何互补是推动诊断技术发展的关键。

个性化诊断需求的不断增长推动了 qPCR 之外的创新

未来四年，个性化医疗市场的年复合增长率预计将达到 10.8%^，到 2028 年将达到近 5900 亿美元。

随着医疗保健越来越多地采用量身定制、以患者为中心的方法，对个性化治疗和诊断的需求不断增加，推动了这一增长。通过整合基因、环境和生活方式数据，个性化医疗可实现早期检测，并根据患者独特的基因特征量身定制治疗方案。这种方法对于治疗癌症、自身免疫性疾病和遗传病等复杂病症尤为重要，因为这些病症在个体之间可能存在很大差异。

虽然 qPCR 在常规诊断（如传染病检测）中仍具有高效率和高成本效益，但其在个性化医疗中的作用却因无法捕捉患者基因组的全部遗传复杂性而受到限制。qPCR 专为使用探针或引物检测特定的、预先确定的遗传标记而设计，因此在揭示癌症等疾病中广泛存在的突变和基因组变异方面能力有限。确定疾病的独特基因指纹对个体化治疗计划至关重要，因为这些突变通常在影响治疗反应方面起着关键作用。为了应对这些挑战，下一代测序（NGS）因其分析整个基因组或外显子组的能力而日益受到青睐，它能发现已知和新的变异，而这些变异对于根据每位患者独特的基因特征定制治疗方案至关重要。

新一代测序

下一代测序（NGS）大约在²⁰⁰⁰ 年代末首次应用于诊断领域3 ，提供了超越基于 PCR 和传统测序方法的变革性能力。它能从单个 DNA 样本中生成大量数据，提供卓越的分析能力，实现高通量和全面的基因组分析。

与 qPCR 依赖于针对已知变异体定制的探针或引物不同，NGS 可读取大段遗传物质，从而在一次检测中同时检测已知变异体和新型变异体。它能对整个基因组、外显子组或特定基因组进行全面分析，而无需事先了解目标序列。这种适应性使其适用于广泛的应用，包括肿瘤学、传染病监测和遗传病检测。

推动 NGS 使用增加的一个关键因素是测序成本的降低，这大大提高了 NGS 的可及性。测序技术的进步与人工智能的整合也提高了测序的准确性、效率、自动化和便携性。这些进步加快了基因组分析的步伐，实现了更广泛的应用，如精准医疗，越来越多的治疗方法是根据患者的基因构成量身定制的。⁴总体而言，向更方便、更快速的基因组检测转变对推动精准医疗的发展至关重要，尤其是在肿瘤学领域，及时的基因洞察力可极大地影响治疗选择。

在诊断应用中选择 qPCR 还是 NGS

在诊断应用中决定使用 qPCR 还是 NGS 时，必须权衡每种技术的独特优势。qPCR 在需要快速、灵敏地检测特异性已知遗传标记物的情况下表现出色。它的速度和成本效益使其成为常规检测的首选，如鉴定传染病中的病原体或确认遗传性疾病中是否存在特征明确的突变。

然而，qPCR 对预先设计的探针或引物的依赖限制了其识别未知或新型变异的能力。在肿瘤学或新发传染病等复杂情况下，这种限制尤为明显，因为在这些情况下，动态而错综复杂的基因状况需要一种更广泛、更全面的方法。

NGS 弥补了这一差距。NGS 通过对整个基因组、外显子组或目标基因组进行测序，在一次检测中发现已知和新型变异。这种适应性使其在以下应用中具有重要价值：

• 传染病监测：NGS 对整个病毒基因组进行测序，能够检测出新出现的变种，并帮助公共卫生机构应对不断演变的疫情。
• 癌症诊断：肿瘤通常会出现一系列复杂的突变，包括罕见和新型变异。通过 NGS 进行全面的基因组分析有助于确定可操作的突变，从而指导精准治疗。
• 遗传性疾病诊断：遗传性疾病通常涉及罕见或独特的变异。NGS 提供了揭示与这些疾病相关的全部变异所需的深度。

总之，qPCR 可提供更快的结果并加快靶向治疗的启动，而 NGS 虽然速度较慢，但却能提供更丰富的见解，使其成为需要深入了解遗传复杂性的应用的首选技术。这些技术优势互补，可共同打造更强大的诊断工作流程。

诊断测试综合技术方法的潜力

诊断领域正朝着混合方法的方向发展，即 qPCR 和 NGS 相结合，最大限度地发挥每种技术的优势。将 qPCR 的速度和精确性与 NGS 的全面洞察力相结合，可以大大提高诊断的准确性和效率。

例如

• 逐步检测：从 qPCR 开始，快速筛查已知变异或病原体。当结果不确定或需要更多信息时，使用 NGS 进行后续检测，以探索新型变异或更广泛的基因组区域。
  
• 分层监测：在传染病监测中，qPCR 能够实时跟踪令人担忧的特定变异体，而定期 NGS 则可通过对病原体基因组进行全面测序提供验证层。在 COVID-19 大流行期间，这种方法被成功用于跟踪和监测新出现的变异体⁵。
• 综合肿瘤学工作流程：在癌症诊断方面，qPCR 可作为检测已知突变的第一道工具，而 NGS 则可识别罕见或复杂的突变，从而推动个性化治疗策略。这种双技术模式具有灵活性和可扩展性，使实验室能够根据不同病例的需求定制工作流程。通过利用 qPCR 的速度和成本效益以及 NGS 的深度和适应性，诊断提供商可以创建一个未来就绪的解决方案，满足常规和复杂的诊断需求。

Meridian 在支持这种混合方法方面具有得天独厚的优势。我们拥有一系列用于 qPCR 和 NGS 的酶和混合母液，可为这些技术的无缝整合提供解决方案。从可在常温下保持稳定的冻干母液到可提高性能的无甘油配方，我们的产品专为支持各级诊断而设计。

结论：辅助诊断的未来

随着诊断技术的发展，qPCR 和 NGS 的整合正成为满足日益增长的精准和个性化医疗需求的关键。qPCR 仍然是快速和有针对性检测的黄金标准，而 NGS 则为揭示新颖复杂的遗传信息提供了无与伦比的深度和适应性。这些技术结合在一起，为更高效、准确和全面的诊断提供了途径，使患者获得更好的治疗效果。这种混合方法还能增强诊断工作流程，支持对精准医学和个性化医疗解决方案日益增长的需求。

Meridian 站在这一转变的前沿，提供一系列创新解决方案，旨在增强诊断开发人员的能力。从可溶解的常温稳定试剂到为高通量工作流程量身定制的高浓度无甘油酶，我们的产品旨在提高性能、简化操作并支持最先进的诊断应用。此外，Meridian 的混合母液还针对 qPCR 检测的多重化进行了优化，可同时检测多个目标，并具有高灵敏度和特异性。我们的一些领先产品包括

• 使用 dUTP 配制的 dUTP母液，可防止在高通量环境中、在处理高灵敏度应用或在反应之间重复使用设备时产生携带污染
• Lyo-Ready 和 Air-Dryable™ 母液混合物专为创建环境温度稳定的检测而设计
• 用于 qPCR 和 NGS 的高浓度、不含甘油的酶，与冻干兼容
• 不含甘油的 NGS 文库制备试剂盒和酶，旨在降低 NGS 测试成本并提高 NGS 的便携性

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参考文献：
1. 全球市场预测。(2023).个性化医疗市场分析：按地区、产品和最终用户划分的规模与预测，2023-2028 年。取自https://www.globalmarketestimates.com。

2.市场与市场。(2024).按产品、应用、最终用户和地区划分的个性化医疗市场–2028 年全球预测。取自https://www.marketsandmarkets.com。

3.Drug Target Review.(2015年1月31日）。下一代测序是如何诞生的？简史。Drug Target Review. 取自https://www.drugtargetreview.com

4.临床实验室产品。 (2024). 下一代测序：推动精准医疗的创新。临床实验室产品》。取自https://www.clpmag.com

5.Carattini, Y. L.,et al.(2023).联合使用 RT-qPCR 和 NGS 在佛罗里达州迈阿密戴德县残留临床实验室样本中鉴定和监测 SARS-CoV-2 变异株。Viruses, 15(3), 593.https://doi.org/10.3390/v15030593