NGS

二代测序 (NGS)

NGS 大规模并行测序原理示意图
全称	Next-Generation Sequencing
别名	高通量测序 (HTS)
核心特征	大规模并行、自动化
临床应用	精准分型、液体活检、HLA配型

二代测序（Next-Generation Sequencing, NGS），又称高通量测序（High-Throughput Sequencing），是指通过大规模并行测序技术，同时对数百万到数十亿条 DNA 片段进行序列测定的技术总称。相较于传统的第一代 Sanger 测序，NGS 在通量、成本及检测灵敏度方面实现了跨越式进步，已成为分子生物学研究及临床精准医学的核心支撑技术。

NGS 的核心流程包括文库构建、模板扩增、测序反应及生物信息学分析。在肿瘤学领域，NGS 能够一次性检测包括单核苷酸变异（SNV）、插入/缺失（Indel）、拷贝数变异（CNV）以及基因融合（Fusion）在内的多种变异类型，是评估肿瘤突变负荷（TMB）、微卫星不稳定性（MSI）及驱动基因状态的临床金标准。

技术特征与演进

NGS 技术将测序过程转化为数字化的信号捕获，极大地提升了基因组信息的获取效率：

   文库构建 (DNA碎片化+接头)
   →
   大规模并行测序 (SBS)
   →
   生物信息学分析 (变异判读)

临床应用策略客观评估

基于目前肿瘤临床诊疗规范，不同 NGS 策略的技术特征分析如下。

NGS 临床应用策略特征分析

策略类型	临床客观表现与技术特征
靶向 Panel 测序	针对已知驱动基因（如 EGFR, ALK）进行深覆盖检测。具有灵敏度高、测序深度深（通常 > 500X）及周转时间快等优点，是目前指导靶向治疗的首选方案。
全外显子组 (WES)	覆盖所有约 20,000 个蛋白质编码基因。能够全面评估 TMB 及复杂的新抗原载量，常用于科研探索及寻找罕见突变位点，但深度相对较浅。
液体活检 (ctDNA)	通过血液样本检测循环肿瘤 DNA。NGS 的高灵敏度支持对极低丰度变异的识别，适用于肿瘤耐药监测及无法获取组织样本的情况。
单细胞测序 (scRNA-seq)	在单细胞水平解析转录组特征。用于研究肿瘤异质性、免疫微环境及细胞演化路径，是目前前沿肿瘤免疫学研究的关键工具。

核心关联技术

• **液体活检 (Liquid Biopsy)**：利用 NGS 技术对 ctDNA 进行无创监测。
• **肿瘤突变负荷 (TMB)**：基于 NGS 大 Panel 或 WES 数据计算每兆碱基的突变频率。
• **HLA分型 (HLA Typing)**：利用 NGS 实现对人类白细胞抗原基因座的高分辨分型，是细胞治疗及新抗原疫苗的基础。
• **精准分型 (Precision Subtyping)**：整合基因组与转录组 NGS 数据对肿瘤实施深度分类。

参考文献

• [1] Mardis ER. Next-generation DNA sequencing methods. Annual Review of Genomics and Human Genetics, 2008.
• [2] Goodwin S, et al. Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. Nature Reviews Genetics, 2016.
• [3] NCCN Guidelines Version 1.2025: Molecular and Biomarker Testing in Oncology - Principles of Next-Generation Sequencing.
• [4] Cheng DT, et al. Memorial Sloan Kettering-Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets (MSK-IMPACT). The Journal of Molecular Diagnostics, 2015.
• [5] 临床生物信息学分析专家共识（2025 修订版）：NGS 原始数据的质控、比对及变异过滤标准化规范。

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