PNAS：新測序方法助力癌癥研究

　　在去年圣誕節期間的加拿大落基山脈冰攀之旅中，兩位來自華盛頓大學的年輕研究人員：Michael Schmitt和Jesse Salk突發奇想，談到了一個簡單但功能強大，可用于檢測癌細胞，獲得更好結果的新方法――如果他們能降低DNA測序中的錯誤率，那么就可以更好的檢測出這些細胞中的變異，這種改進能用于癌癥的早期診斷，以及幫助醫師們了解哪些細胞會對化療產生抗性。

　　上篇：

　　雙重測序方法的誕生

　　雙重測序方法是隨著新一代測序技術的發展而誕生的，新一代測序技術近年來風頭勁猛，這種能同時完成上十億個序列測定的方法被廣泛應用到了癌癥，傳染疾病等多個研究領域中，目前尋找預先存在的癌細胞的最直接方法就是對癌細胞進行測序，從中識別癌癥相關的基因突變，但由于原有的技術存在大量的誤差率，因此出來了太多假陽性結果。

　　Loeb實驗室的一位研究人員：Scott Kennedy博士，一直都致力于完善一種稱為Safe-SeqS的新一代測序方法，這種方法是去年由約翰霍普金斯大學的研究人員開發出來的。 Schmitt在進入這一實驗室的時候也在進行這一測序技術的研究，但是他們都未能成功利用這種方法。

　　“我們得到的都是一些螺旋形數字和突變類型，這些都沒有任何意義”，Kennedy說，“最終我們發現這是由受損DNA造成的。”

　　Kennedy表示，他和Schmitt花了相當長的時間來探討這個問題，但一直沒能找到一個解決方案。在去年的那次冰攀之旅中，有一次他們乘坐飛機上山，途中Schmitt 和Salk 突然想到了雙重測序的方法。

　　回到實驗室后，Schmitt 和Kennedy 緊鑼密鼓的展開了研究，他們對一種感染細菌的病毒：M13的測序數據進行了深入分析――之所以挑選M13，是因為研究人員想到了一個好方法來計算突變率。然而要實施這個相對簡單的理論方法卻并不容易，這需要大量的自編程程序，以及分析非常龐大的數據集。當時Salk正在泰國度假，他與Schmitt 和Kennedy一直通過電郵和Skype保持著聯系。

　　奇妙結果

　　在幾個星期內，華盛頓大學的這些研究人員就取得了結果：這種方法是奏效的。M13堿基替換頻率為3.0×10-6，而雙重測序方法則得到了幾乎為2.5 x 10-6的結果，研究人員報告說。

　　“這相當快，這種因素聯系在了一起，”Salk說，“對于科學來說，很少能按計劃出牌。令我們感到驚訝的是，此前居然沒有人想到過這一點。這個方法的基本原理如此之簡單，之前我們大部分時間都花在尋找為何行不通的原因，思考我們錯過了什么明顯的東西上了。”

　　就這些新一代的科學家而言，不少人都是在30歲出頭的時候有了一個想法，離開原來實驗室。

　　“我認為，當你正在做你感興趣的事情的時候，就會有好主意冒出來，”Salk說，他的祖父： Jonas Salk博士是一位醫學研究人員和病毒學家，曾于1955年發現并開發了第一個脊髓灰質炎疫苗。 “對我來說，創新不會發生在一個狹小空間里。”

　　Genomeweb對這項技術的描述如下：

　　“雙重測序法將24個核苷酸長的tags分割成了兩個12核苷酸，添加在DNA分子的兩端，研究人員將之稱為‘duplex tag’。這些標記能與標準的Illumina測序接頭共同作用，此后研究人員又用PCR進行擴增，獲得帶有普通tag的分子‘家族’，通過相同tag分子分類，研究人員就能比對其中的序列，清除那些沒有出現至少三個拷貝，占據至少90%比率具有相同序列的個體，這一步能過濾掉PCR或測序過程中引入的隨機誤差。”