近日，在第六届基因大数据年会感染精准诊断专场，吉因加液体活检2.0技术以探索感染损伤评估，助力感染性疾病研究亮相会议，引起与会者广泛关注。什么是液体活检2.0？如何同时研究病原体和宿主反应？吉因加的技术又有哪些优势？带着这一系列的问题，我们一起来一探究竟。
随着技术发展和测序成本呈摩尔定律的不断下降，基因检测应用有了更多可能，液体活检也从1.0迈入到2.0时代，即可以通过一管血实现多层面应用的检测时代。吉因加也通过自主研发的全基因组甲基化检测（GM-Seq）平台的 gmNGS技术 迈入了液体活检2.0时代。
GM-Seq可以同时检测全基因组变异信息与甲基化信息，同时也保留了基因组片段化特征，实现了“一个反应”的多维度的全面检测。gmNGS指对感染属性的cfDNA，使用GM-Seq检测技术，实现对病原体和宿主反应同步分析；无论是病原体还是组织细胞在损伤、凋亡的过程中会向外周血中释放DNA，也就是cfDNA。那么通过病原DNA的比对，即可进行感染病原类型的鉴定；宿主反应则是基于甲基化数据，使用组织溯源反卷积的分析方法，获得来自不同组织器官以及免疫细胞的比例，从而评估感染后宿主的器官损失与免疫状态。多项研究结果表明，cfDNA含有各组织来源细胞的分子特征，可以通过cfDNA全基因组甲基化数据通过反卷积的分析方法，系统地呈现血液中各游离组织细胞状态。
左GM-Seq技术特点；右cfDNA甲基化溯源
对于感染性疾病，领域内临床专家定义为病原+损伤，不仅要关注感染是何种病原微生物引起的，还要关注感染所导致的器官损伤。一般当病原体侵入后，大概有三种临床终局：① 宿主自身免疫状态很好，免疫力很强，能够清除病原，从而使感染局限化，最终消退，但也可能会引起一些器质性后遗症，如新冠；② 宿主自身免疫状态和病原处于一个微平衡状态，会引起一些慢性疾病，可能会引起一些组织纤维化，如乙肝；③ 当宿主自身免疫状态和病原无法平衡，引起病原的强力攻击，就会导致感染扩展，甚至多器官衰竭，如脓毒症。因此，针对感染性疾病，感染哪种病原体、宿主免疫状态以及造成的损伤程度均与疾病进展息息相关。
病原侵入体内的三种临床结局
目前，临床通过血常规和细胞因子检测进行宿主的免疫状态评估，以及通过血生化、器官功能障碍评分等方式进行的器官损伤评估，因功能障碍不完全等同于损伤，评估方法具有一定的局限性。吉因加的gmNGS技术可以通过一管血，可以实现多维检测，有可能成为感染性疾病损伤诊断的有力工具。
吉因加gmNGS技术
gmNGS技术，g为genomics，m为metagenomics，是指依托于GM-Seq技术、基于甲基化marker数据库和基线数据库的，在进行病原检测、评估感染情况的同时，分析宿主器官损伤和免疫状态，以评估人体反应，全面分析感染及感染后宿主的人体反应特征。
gmNGS技术研究维度
GM-Seq技术，与传统Bisulfite技术手段不同，使用酶转化技术，降低DNA片断的损失，使珍贵临床样本进行高质量的全基因组甲基化检测成为可能。吉因加同时匹配GM-Seq技术开发了配套的自主研发分析方法。通过对GM-Seq数据的分析结果，与WGBS进行一致性比较，发现甲基化检测一致性大于90%；与WGS进行一致性比较，基因组突变检测一致性大于90%。
GM-Seq建库原理
GM-Seq技术优势总结
1. 可检测单碱基甲基化水平，CpG位点覆盖度高
2. 基因组碱基改变比例小（<5% C），数据利用率更高。
3. 对于DNA片段损伤较小，数据可实现基因组和表观组变异同时分析
4. 自主算法与软件系统适配
gmNGS工作基础
吉因加经过不断积累和沉淀，目前已经完成建立了包含肺、肾、肝等30多种器官组织，包含各类免疫细胞在内的80余种细胞亚型超16W个甲基化marker；另外，也通过吉因加AI算法，构建了8个器官&10余种细胞类型的健康人cfDNA基线。
数据库部分数据
吉因加始终坚持技术创新，并在领域内处于学术领先地位，一直致力于成为临床科学家首选的合作伙伴，经过多年肿瘤领域的深耕，持续产出新的技术与学术成果。如今，切入病原赛道再次出发，吉因加也将继续秉承专业、学术、值得信赖的初心，积极布局感染领域研究项目，期待未来能在感染疾病领域大有作为！