结核病是由结核分枝杆菌（M.tb)引起的，而艾滋病则是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起。一个是细菌，是病毒，它们却能"狼狈为奸"，给患者带来双重打击。

据世界卫生组织（WHO）最新的数据显示，2022年，结核病导致130万人死亡，其中16.7万是HIV感染者。HIV感染会使感染者患结核病的风险增加20倍，同样，结核分枝杆菌感染也会加剧艾滋病患者的症状1。

随着时间的推移，结核病和艾滋病患者可能面临病原体耐药性增加的风险。WHO将抗病原微生物药物耐药列为全球十大公共卫生威胁之一。为了应对这一挑战，基于大规模平行测序技术（MPS）的靶向测序技术被证明在微生物溯源和耐药基因的发现方面优势突出，与传统分子检测方法相比，兼顾检测特异性和敏感性的同时，能提供更全面的变异信息。

华大智造ATOPlex多重PCR建库平台以超高重PCR技术为核心，能够同时对多个目标区域进行靶向扩增，panel可定制，对投入DNA完整性要求低，扩增可在一管中进行且具有防污染体系，搭配华大智造测序仪和自动化平台可实现高质量靶向测序。

在公共卫生领域，基于ATOPlex多重PCR建库平台，华大智造已推出针对新冠、甲流乙流、猴痘、登革热等多种传染性疾病的即用型全流程测序组合产品。近期，华大智造新推出了针对HIV病毒和结核分枝杆菌的两款靶向扩增测序组合产品，全面涵盖HIV病毒和结核分枝杆菌及其耐药基因检测的建库-测序-分析全流程。

ATOPlex技术特点

HIV-1耐药测序组合产品

• 产品介绍

华大智造基于DNBSEQ-G99、DNBSEQ-E25和MGISEQ-200测序平台，现正式推出HIV-1耐药测序组合产品，用基因科技赋能艾滋病防 控。该组合产品基于ATOPlex文库制备试剂，搭配自主研发的自动化样本制备系统和分析软件，覆盖建库，测序及报告产出全流程，可对样本中的HIV-1病毒进行快速、精准的耐药检测和分型。

• 产品亮点

支持低频耐药位点检测

基于深度测序，能够检出Sanger测序无法检出的频率低于20%的耐药位点。

自动化程度高

搭配自动化文库制备系统MGISP-100、MGISP-960及HIV-GenomePro生信分析平台，可实现自动化建库和数据分析，省时省力。

分析功能丰富

HIV-GenomePro软件具有病毒分型、基因组装、变异检测和进化溯源分析等功能，可实现耐药位点的精准预测和注释，还可合并多样本组装序列进行HIV-trace分析，获得分子网络图。

HIV-1耐药测序组合产品全流程

• 实测数据

以从血浆和培养毒株中提取的RNA为样本进行文库制备，基于DNBSEQ-G99ARS平台进行测序与分析，并与Sanger测序结果进行对比。

• 与Sanger测序结果一致性高

利用HIV-1耐药测序组合产品得到的测序结果与Sanger测序方案所得的序列一致性＞98%，分型结果基本一致。

• 可检测低频突变

HIV-1耐药测序组合产品能检出Sanger测序方案无法检出的低频突变（红色标记的耐药位点），括号内为突变频率。

以从培养毒株中提取的RNA为样本（参考耐药位点: Y115F, M184V, K219E, K103N, E138G, V179E），进行浓度梯度稀释后，分别进行文库制备、测序与分析，当反应中的病毒拷贝数为7.67E+02的时候，所有参考耐药位点均能被准确检出。因此最低检测限可低至10²cps/rxn。各个突变位点的突变频率在不同浓度梯度中也均极为接近，表明具有优异的重复性。

• 分析功能丰富

HIV-GenomePro分析软件具有丰富的功能，如基因组装、耐药位点注释、进化溯源分析等。

基因深度覆盖图，“深度覆盖图”展示了每个染色体/基因组片段的reads深度覆盖情况，X轴为染色体/基因组片段的碱基坐标，Y轴为reads深度的lg转换值。

耐药分析结果

进化溯源分析图

ATOPlex结核分枝杆菌扩增测序组合产品

• 产品介绍

基于ATOPlex多重PCR技术，华大智造推出ATOPlex MTB建库试剂盒，结合DNBSEQ测序平台，可对结核分枝杆菌的耐药和鉴定区域进行快速、精准的靶向测序。同时MTB-Explorer软件可对结核分枝杆菌复合群（MTBC）和分枝杆菌进行分型、变异检测、耐药预测、进化溯源等自动分析，并生成报告。此组合产品覆盖建库、测序到报告产出全流程，可全面助力公共卫生防控。

• 产品亮点

样本无需培养

此组合产品支持痰液、灌洗液等混合样本输入，无需进行微生物培养。

建库操作简便

基于ATOPlex多重PCR建库平台，仅需单管内2步扩增即可实现靶区域扩增建库。

软件分析功能全

参考WHO发布的《结核耐药相关变异目录》注释变异，全面覆盖一、二级耐药相关变异超1200个；涵盖目录收录的15种一线、二线抗结核药物耐药基因信息；52个基因或基因片段的变异信息；支持结核分枝杆菌复合群（MTBC）鉴定，spoligotype分型鉴定；174种分枝杆菌鉴定、进化溯源分析。

全流程速度快

搭配DNBSEQ-G99ARS测序仪，从核酸到报告全流程最快24h完成；适配DNBSEQ-E25测序仪，从核酸到报告全流程最快30h完成。

ATOPlex结核分枝杆菌扩增测序组合产品全流程

• MTB-Explorer软件报告页面展示

MTB-Explorer分析软件能够对同一批次分析的所有样本生成汇总报告，点击对应链接可打开单个样本报告；基本信息页面展示样本的分枝杆菌鉴定结果，分枝杆菌感染类型，样本中分枝杆菌的丰度比例（MTB reads/NTM reads %），彩色总览图能够直观的展示出样本中所检出的15种药物对应的耐药变异位点的个数。

耐药报告结果总览

*备注：标题表示该样本的名称和谱系，彩色外圈表示WHO收录的与抗结核药耐药相关的变异数目，灰色内圈表示该样本所检测到的对应的耐药基因变异数目。

突变检测报告页面展示样本中检测到的所有突变数目，耐药相关突变数目（收录于WHO耐药变异目录的一、二级变异）；不确定显著性突变和耐药不相关突变的检测数目（收录于WHO耐药变异目录的三、四和五级变异）；其他突变的检测数目（未被WHO目录收录的变异），报告表格还展示每个变异位点的突变频率、突变碱基测序深度、耐药置信水平注释；IGV图为每个变异在基因组上对应位置的突变碱基测序深度情况提供可视化窗口。

IGV图

MTB-Explorer软件汇总报告能够为同一批次分析的所有样本自动构建进化树和SNP距离分析热图。

进化树分析图

SNP距离分析热图

结语

华大智造HIV-1耐药测序组合产品及ATOPlex结核分枝杆菌扩增测序组合产品，数据产出质量优异，软件功能强大，能够为病原体的变异监测和耐药分析提供强大的工具支撑。

在公共卫生领域，华大智造已形成病原微生物宏基因组测序、靶向测序、全基因组测序等应用场景的全流程产品组合。未来，秉承着“创新智造引领生命科技”的理念，华大智造将持续创新，为病原微生物的鉴定、耐药和溯源分析提供更自动、更便捷、更高效的自主核心工具，为公共卫生防控事业添砖加瓦。

参考文献1.Azevedo-Pereira J M, Pires D, Calado M, et al. HIV/Mtb co-infection: from the amplification of disease pathogenesis to an “emerging syndemic”[J]. Microorganisms, 2023, 11(4): 853.

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