2015年下一代測序技術(shù)(NGS)取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步。技術(shù)的進(jìn)步使研究人員可以獲得更長讀長的序列，配合生物信息學(xué)，將獲得更豐富的基因組信息。

　　根據(jù)最新的DeciBio市場報(bào)告顯示，測序儀器市場規(guī)模已達(dá)24億，預(yù)計(jì)到2019年將增長到45億。臨床客戶是這一增長的主要推動(dòng)力，科研市場則受單細(xì)胞測序、群體遺傳學(xué)和NGS應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。本文回顧了幾家主要的測序儀制造商在過去一段時(shí)間里的動(dòng)向，并對2016年進(jìn)行展望。

　　PacBio的逆轉(zhuǎn)：Sequel測序儀

　　過去幾年，PacBio公司對RSII測序系統(tǒng)讀長、通量、生物信息分析和應(yīng)用等方面做了大量的改進(jìn)工作。然而，該儀器的價(jià)格高達(dá)69.5萬美元，體積大也阻礙它的廣泛采用。

　　Sequel測序儀的推出標(biāo)志著PacBio的逆轉(zhuǎn)，與RS II系統(tǒng)相比，它的測序通量提高了7倍，價(jià)格下降到35萬美元，體積只有約1/3。

　　2015年P(guān)acBio預(yù)期售出10臺Sequel測序儀，大部分賣給了羅氏公司，羅氏準(zhǔn)備使用Sequel來開展臨床測序。西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的伊坎基因組學(xué)及多尺度生物學(xué)研究所(Icahn Institute for Genomics and Multiscale Biology)和貝勒醫(yī)學(xué)院也都訂購了Sequel。

　　華盛頓大學(xué)基因組學(xué)教授Shendure說，如果Sequel性能繼續(xù)提升，其低成本和長讀長測序的優(yōu)勢，將有助于科研人員進(jìn)行更全面的突變研究。Sequel將大有作為。該儀器甚至可提供“鉑金品質(zhì)的基因組”，他將此定義為接近人參考基因組的質(zhì)量。

　　英國癌癥研究所基因組組長James Hadfield說，如果PacBio繼續(xù)改善裝載效率并降低測序成本，它會(huì)成為一個(gè)真正的競爭對手。“如果能用PacBio的儀器花費(fèi)5000美元得到基因組，那真的很棒”，盡管這個(gè)價(jià)格仍然比Illumina公司基因組測序的價(jià)格貴，但它能提供更大的長度范圍和結(jié)構(gòu)信息。

　　羅斯林研究所ARK基因組中心主任Mick Watson預(yù)測，未來一年Illumina公司的測序儀結(jié)合PacBio公司Sequel測序儀的使用，將會(huì)產(chǎn)生更多全基因組測序結(jié)果，可深度了解結(jié)構(gòu)變異和短讀長技術(shù)測不到的基因組區(qū)域，例如，HLA區(qū)域、重復(fù)元件和著絲粒。另外，他補(bǔ)充說，由于長讀長在觀察結(jié)構(gòu)變異上的優(yōu)勢，“人們將開始使用Sequel測序癌癥基因組。”

　　然而，博德研究所的Chad Nussbaum說，Sequel的成功將取決于數(shù)據(jù)的質(zhì)量，目前尚沒有公開相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　Oxford Nanopore公司：MinIon試用

　　Oxford Nanopore公司去年推出了MinIon納米孔測序儀早期試用計(jì)劃。自那時(shí)起，該計(jì)劃已經(jīng)擴(kuò)大，幾個(gè)團(tuán)體發(fā)表了大量研究，證明了MinIon協(xié)助基因組裝配，以及在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室外快速測序微生物基因組和環(huán)境樣本的潛力。

　　美國NASA約翰遜太空中心的研究人員計(jì)劃在2016年把MinIon帶到太空，測序國際空間站的樣本。一些研究者認(rèn)為，MinIon可用于即時(shí)檢測(POCT)，例如，快速檢測以診斷一個(gè)未知感染，對疾病暴發(fā)如西非埃博拉暴發(fā)的實(shí)時(shí)分析。

　　Oxford公司能否超越PacBio公司仍然有待觀察。Watson說，PacBio公司有客戶群和成熟的技術(shù)。MinIon和即將推出的PromethIon仍處于發(fā)展階段，但Oxford公司的技術(shù)有巨大的潛力。

　　華大基因的戰(zhàn)略變化

　　6月，華大基因基于CompleteGenomics的技術(shù)推出了一款高通量測序儀Revolocity。當(dāng)時(shí)，Complete Genomics公司的CEO Cliff Reid介紹，Revolocity每年可測序1萬個(gè)人類基因組，等同于Illumina公司的HiSeq X Ten。盡管華大基因計(jì)劃2016年上半年才交付Revolocity測序儀，但它已經(jīng)提前有了三個(gè)客戶：荷蘭奈梅亨大學(xué)醫(yī)學(xué)中心、澳大利亞健康服務(wù)公司Mater和英國癲癇協(xié)會(huì)。

　　但在11月，華大基因擱置了該測序系統(tǒng)的商業(yè)化。Reid將辭去Complete Genomics公司CEO的職務(wù)，華大基因把重心放在了桌面測序儀BGISEQ-500上，計(jì)劃使其通過中國食品藥品監(jiān)督管理局的認(rèn)證。這是繼王俊離開后華大基因經(jīng)歷的另一次大變動(dòng)。

　　Watson推測，Revolocity可能過于復(fù)雜，不利于商業(yè)化。

　　賽默飛：改善服務(wù)

　　賽默飛(Thermo Fisher Scientific)公司基于其Ion Torrent技術(shù)，推出了一款新的NGS系統(tǒng)——Ion S5，專注于“即插即用”的靶向測序。該公司還根據(jù)其AmpliSeq技術(shù)開發(fā)了靶向panels，特別是針對癌癥領(lǐng)域。展望未來，靶向測序可能成為賽默飛有利可圖的方向，它正努力實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大Proton測序儀規(guī)模的目標(biāo)。

　　DeciBio的市場報(bào)告中寫道，由于PII芯片面臨的技術(shù)難關(guān)，賽默飛所占的市場份額有所滑落。隨著公司將重心從增加通量轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳品?wù)臨床客戶的工作流程，其發(fā)展將以每年約17%的速率增長。

　　對2016年的預(yù)測

　　展望2016年，單細(xì)胞測序技術(shù)的進(jìn)展，10X Genomics公司的技術(shù)潛能，和大規(guī)模測序項(xiàng)目產(chǎn)生的基因組數(shù)據(jù)都讓研究人員們興奮。

　　Shendure說：“捕獲、區(qū)室化和標(biāo)記的技術(shù)進(jìn)步非?？焖?，可以告訴我們哪些序列來自同一個(gè)細(xì)胞”。這些技術(shù)包括10XGenomics的技術(shù)，可以快速分析上千個(gè)單細(xì)胞表達(dá)譜的Drop-Seq技術(shù)，Shendure實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)的可創(chuàng)造數(shù)千個(gè)標(biāo)記的DNA池的CPT-seq技術(shù)。

　　Hadfield談到了單細(xì)胞基因組學(xué)、基因組定向和自動(dòng)化。他說：“這些技術(shù)使我們能構(gòu)思更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，是我期待的下一次技術(shù)革命”。

　　若干臨床測序項(xiàng)目正在進(jìn)行中。Shendure說：“監(jiān)管方面的挑戰(zhàn)已經(jīng)越來越明顯。最重要的找到最適合患者的方法，2016年這方面一定會(huì)有所進(jìn)展”。

　　另外，Illumina公司依然是NGS市場的主導(dǎo)者，但由于MiSeq和NextSeq測序儀的銷售不佳，其第三季度的收益不如預(yù)期。專家預(yù)測2016年Illumina公司會(huì)有重大創(chuàng)新。