基因科技如何实现价值创造？看10+NGS创新开发者演讲笔记
关键字：NGS创新开发者 创新创业
5个议题 10+位大咖
阅读用时：约5分钟
【导语】第五届NGS创新开发者大会以“价值创造”为主题，在全球范围内遴选10+位优秀的嘉宾进行分享（大会详情）。基因慧作为此次大会协办方，邀请5位基因慧读者参会并分享会议笔记如下，以五大议题分类，欢迎留言讨论（内容来自参会读者，仅供参考）。
图，第五届NGS创新开发者大会现场，来自NGS创新开发者协会
图，会议发起人基云惠康CEO郝向稳，来自NGS创新开发者协会
图，会议主持人王学刚，来自NGS创新开发者协会
议题一：测序技术基础研发
黄岩谊：Error correction code sequencing
Illumina的高分辨测序采用边合成边测序策略，通过聚合酶 （polymerase），以一条DNA模版为基础，合成它的互补序列，通过测定参与延伸反应的碱基类型和数目，推测出DNA模版的序列信息。这种测序策略，由于对化学反应本身的错误没有有效的检查和改正机制，导致了当前高通量测序技术的准确性往往被限制在聚合酶的保真度、信号检测的灵敏度等因素上，这是二代测序的主要挑战之一。来自北京大学的黄岩谊教授介绍了他们研究组2017年发表在《Nature Biotechnology》上的低测序错误的测序新方法ECC测序，这种测序方法创建三个正交简并序列，通过交替的双基反应生成序列，将信息冗余和测序过程结合，可以发现和纠正测序中产生的错误。这种测序方法对于难测的homoploymer序列在前200bp中几乎达到0错误率。
吴宏文：基于固态纳米孔的DNA动力学校正测序技术
第四代纳米孔测序在测序长度显示出比二代测序更好的优势，而且不依赖DNA聚合酶，是未来测序仪的发展方向。目前工作于南昌大学第一附属医院的吴宏文博士介绍了的固态纳米孔技术原理和目前的问题：高错误率。为降低错误率，吴博士团队发明了基于核酸杂交辅助的双纳米孔动力学校对方法来提高测序准确率，相关的技术正在研发中。
蒋慧：100美元个人基因组的Perfect之路：stLFR技术
100美元个人基因组的梦想是全世界测序巨头角逐的战场。目前novoseq的成本是900美元/基因组，华大智造副总裁蒋慧博士介绍BGISEQ-500目前成本是600-800美元/基因组。蒋博士还比较了WGS PCR-free 和 WGS PCR 的建库上的差异，WGS PCR-free文库明显优于WGS PCR 的建库。此外还介绍了全基因组测序长片段建库stLFR技术。这个技术是把10-20个细胞DNA混合后分到384孔中分别建库测序。
议题二：基因相关技术研发
曹涵：Mapping the Dark Matter of the Genome for Understanding of Complex Diseases and Biological Diversity
人类基因组具有高度重复性和结构复杂性，完整基因组的拼接是一个重大的挑战和难点。Bionano创始人兼首席科学家曹涵博士介绍了一种基因组图谱单分子成像技术。长链的DNA分子通过微流控的芯片时变成线性和条码化，这样能发现和检测生物医学相关的大结构变化。曹博士还详细介绍了检测流程及在基因组拼接遗传病诊断领域的应用案例。
韩大力：血浆游离DNA（cfDNA）5hmC修饰测序技术用于食管癌的早期诊断
5hmC DNA甲基化是癌症及其他疾病的一种标记。中国科学院北京基因组研究所的韩大力博士首先介绍了实验室发展的一种低DNA起始量的5hmC DNA甲基化建库方法。血浆中带有肿瘤特异性的5hmC 特征的cfDNA是否可以应用于肿瘤检测，答案是肯定的，韩博士团队证明了5hmC 特征的cfDNA可以用于食管癌和白血病的诊断。
葛东亮：Apostle MiniMax 液体活检技术
美国加州硅谷Apostle董事长葛东亮博士主要致力于解决液体活检中样本处理和DNA抽提方面的技术难题。本次会议葛博士主要介绍了Apostle公司开发的MiniMax产品，该系统包括性能优良的cfDNA采血管，有效的延长了血液样本中cfDNA和血细胞的稳定性，即使经过长达7天的常温运输，仍然维持了cfDNA的纯净，极大的避免了长期保存和运输导致的血细胞基因组污染问题。此外，Apostle公司还开发了新的DNA纯化磁珠，该磁珠具有稳定的悬浮性能和良好的DNA吸附效果，并且在加入异丙醇等DNA沉淀试剂时仍能保证较少的蛋白-磁珠聚集，提高了DNA的提取性能，尤其适合于低起始量的cfDNA提取应用，增加了提取效率和ctDNA检出率。
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议题三：基因数据分析
章张：生命组学大数据整合及资源体系建设
生命科学已经进入大数据时代，而我国是测序大国，数据弱国。中国科学院北京基因组所的章张博士介绍了中国科学院生命与健康大数据中心的建设情况。这个大数据中心基本和世界上三大数据库相似，该数据库底层为GSA原始数据（Genome Sequence Archive），包含了重要非人物种（NCBI去年停止更新了该类别的更新，可能这方面会很有用）和精准医学的数据库，有一些有特色的数据库，如甲基化数据库。开发了生命大数据的跨库检索工具，精准医学大数据的云计算平台进行多维大数据的精准解析。文章发表前的数据提交注册服务已经得到国际社会的承认，目前有151个机构、463用户，旨在建立以我国为主的国际大数据联盟。
陈实富：NGS应用中的测序错误问题及解决方案
测序结果的准确性和真实性是临床检验的关键指标。海普洛斯联合创始人兼CTO陈实富博士介绍了“超低频假阳性突变”。陈博士从样品制备、文库制备的扩增错误、接头污染、批次效应、测序中的index hopping、测序错误、测序图像处理错误以及数据分析等方面来分析错误的来源，并介绍其公司开发了开源的数据处理软件。
议题四：基因应用创新
韩健：免疫组测序技术的临床应用：信号在哪里？
HudsonAlpha的韩健博士分享道，免疫细胞受体是疾病感应器。在个体中免疫组分布呈现长尾分布。在1000人中，只有0.01%的CDR3序列在>50%的人群中共同拥有。免疫组测序的多种临床应用如共享指数。此外还介绍了万人免疫组测序合作项目，目标是测一万个标本，研究一百种疾病。
张晨虹：Ecology of human health-related microbial communities
上海交通大学生命科学技术学院的张晨虹博士介绍了其研究团队在肠道微生物组领域的最新研究成果，尤其是阐明了阴沟肠杆菌（Eterobacter cloacae）B29菌株的变化与肥胖及糖尿病的关系。通过序列引导下的关键菌株分离，得到目的菌株，并在无菌动物中用该菌株复制了肥胖表型。张博士的相关研究为肥胖和糖尿病等复杂疾病的攻克提供了新的方向。
汪德鹏：华夏一号——第一个基于第三代测序技术的中国人参考基因组
希望组CEO汪德鹏先生分享了“华夏一号”的研究成果及希望组在三代测序遗传病诊断算法开发方面的最新进展。“华夏一号”是目前中国第一个基于纯三代de novo组装策略的基因组近完成图参考序列，其研究成果已于2016年6月底发表于《Nature Communications》。该项目结合了PacBio SMRT单分子实时测序技术和Bionano光学图谱成像技术，与此前已经发布的几个de novo的个人基因组相比较，“华夏一号”的Contig N50有将近10倍的提高，这也证实了三代测序确实是基因组组装的超级神器。此外在大会上，希望组与基云惠康宣布将共同启动“个人参考基因组服务计划（Personal Reference Genome Service Project，PRGSP）”，旨在利用更创新的技术、更全面的方案检测并注释个人全谱变异类型，开启基因组医学领域的新时代。
议题五：基因产业规范
黄尚志：临床基因检测标准与规范共识
北京协和医学院的黄尚志教授致力于遗传学检验在临床应用时的标准和规范的制定，本次他分享了对于临床遗传检验的认识，并提出了从事此类检验所需要的严肃性。从疾病诊断的依据、疾病治疗的依据和生育指导三大方面去看待和审视临床病例的检测，也要把产前诊断的后续服务做好。黄教授已经展开了大量的建立共识和标准的工作，并联合多家单位撰写《临床基因检测报告规范与基因检测行业共识探讨》（基因慧作为作者和组织者参与共识发布，共识详情）。
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