ALBUQUERQUE, NM(基因组网新闻)——根据本周在这里举行的生物分子资源设施协会年会上的一份报告，长读测序不仅可以使研究人员检测出艾滋病毒感染者体内存在哪些耐药突变，而且还可以检测出这些突变是存在于一个毒株中还是在该患者体内循环的多个毒株中传播。
美国国家过敏和传染病研究所DAVID生物信息学实验室的主管Dawei Huang在ABRF会议上的一次讲话中指出，Sanger测序目前用于检测HIV的耐药性突变，但该方法的敏感性限制了其感知微小突变的能力。虽然他指出，下一代测序提高了检测罕见突变的敏感性，但较新的长读方法可以检测到HIV病毒的突变和准物种。
将这些方法应用于基准研究和患者案例研究，黄和他的同事能够检测到艾滋病毒中的罕见突变。此外，通过检查在不同时间点采集的患者样本，他们可以确定以前罕见的突变是如何变得越来越普遍的。
“我们可以清楚地看到这种动态，”黄说。
虽然每年感染艾滋病毒的人数已趋于平稳，死于艾滋病的人数也有所下降，但全球仍有约3000万艾滋病毒感染者，而且无法治愈。
耐药性和识别导致耐药性的突变是成功治疗的挑战之一。黄说，需要在病毒载量明显显示耐药性之前及早发现耐药性。
大多数耐药突变突然出现在HIV基因组的延伸中，该基因组包含其蛋白酶和逆转录酶基因。为了检测耐药突变，使用PCR扩增1.4千碱基区域，并使用西门子公司的基于桑格的TruGene试剂盒进行基因分型，该方法已获得美国食品和药物管理局的许可。黄说，从由此产生的染色体图中，可以称之为突变。
他说，但是罕见的突变——占呼叫总数不到20%的微小突变——没有被检测到。
其他方法，如Roche/454、Illumina的MiSeq和Life Technologies的Ion PGM等下一代测序方法，在检测这些微小突变方面具有更高的灵敏度。然而，短读方法失去了突变之间的联系关系——它可以检测到多个突变，但不能检测到它们是否都在一个菌株中，还是包含在患者体内循环的几个菌株中。
西门子2011年底宣布该公司正在与Illumina合作，将西门子的Trugene HIV基因分型检测方法转化为MiSeq。
黄说，像太平洋生物科学平台这样的长读取方法可以同时提供频率和相位信息，因为它的读取长度覆盖了PCR产物的全部长度。据该公司称，读取长度超过10千碱基是很常见的计划增加平均读取长度今年还会。
在一项评估三种方法检测罕见突变敏感性的基准研究中，黄创造了一种野生型菌株和一种具有16种罕见变异的菌株的混合物，每种菌株都以不同的频率存在。
在对病毒区域进行PCR扩增后，基于桑格的方法无法检测到频率低于20%的罕见突变;下一代测序方法的灵敏度低至1%左右;而PacBio方法可以将其检测到近0.1%。
黄和他的同事们还应用了这三种测序技术，在两个时间点检测从患者身上采集的血液样本中的耐药性突变。黄指出，这些血液样本是在2013年1月和2月采集的，在此期间，患者血液中的病毒数量从每毫升3000份急剧上升到每毫升3万份。
在患者的样本中，基于桑格的方法可以在1月份的样本中检测到3个显性突变，在2月份的样本中检测到6个显性突变。NGS方法同样可以检测到突变，但不知道它们是如何产生的。
然而，长读方法揭示了3个突变菌株在1月份是主导菌株，但到2月份它减弱了，6个突变菌株在1月份出现了大约0.4%，到2月份上升到91.85%，成为患者新的主导菌株。随着野生型菌株的减少，稀有菌株迅速发展。
了解存在哪些突变及其分期信息可以帮助临床医生为患者决定药物治疗方案。黄教授说，可能需要不同的药物来针对具有两种突变的病毒株，而不是针对每种突变的两种病毒株。