双重测序法准确率提高千万倍

在去年圣诞节期间的加拿大落基山脉冰攀之旅中，两位来自华盛顿大学的年轻研究人员：Michael Schmitt和Jesse Salk突发奇想，谈到了一个简单但功能强大，可用于检测癌细胞，获得更好结果的新方法——如果他们能降低DNA测序中的错误率，那么就可以更好的检测出这些细胞中的变异，这种改进能用于癌症的早期诊断，以及帮助医师们了解哪些细胞会对化疗产生抗性。

当时他们的想法是对DNA的两条链都进行测序。如果发现了一条链出现了一个突变，而另一条没有出现，那么这就是测序上的失误，而不是一个真实的突变。

这一相关的研究成果公布在美国《国家科学院院刊》（PNAS）杂志上，一经公布后就吸引了多方关注。

“如果这种双重测序（duplex sequencing）方法得到验证，那么就能提高我们对于人类癌症克隆结构的认识，修改罕见基因突变目录，帮助找到突变产生的机制，并有可能确定的增变表型”，Christopher Klein等人在随后的社论中表示，“最终这将会打开临床应用的一道大门，因为临床应用中诊断准确率是非伦理治疗决定中的一项必要条件。”

文章的通讯作者是华盛顿大学Lawrence Loeb博士，其癌症研究实验室的研究人员证明利用这种方法，能将错误率减少到少于每五十万核苷酸测序错误率，而且理论错误率可低至十亿分之一，而标准方法中的错误率是200分之一。

“据我们的估算，这似乎能将准确性提高千万倍，”文中的第一作者Michael Schmitt说，“利用新一代测序检测超罕见基因突变”，“这在理论上有可能实现一个细胞的全基因组序列测序，而不出现一个单错误，”一个细胞的基因组为60亿个核苷酸。

华盛顿大学医学院的研究人员希望能利用这种方法来检验Loeb在1974年提出的增突变表型（mutator phenotype）假说，这一假说认为肿瘤是突变表型，即肿瘤细胞中存在成千上万个基因突变。当时Loeb提出这一假说时，被认为过于激进，但这一假说解释了一些癌症如何扩散，以及如何快速产生对化疗的抗性的，如果研究人员能观察到哪些细胞变异快，那么就有可能在更容易治疗的阶段里，更快的发现细胞。

Loeb表示，在1974年，科学界中还只有少部分人接受这一假说，但现在大概一半的人都已接受。

“制药公司都希望能出现一种治疗癌症的灵丹妙药，”他说。

然而现实的方法并不是什么灵丹妙药，一治就好，而是通过大幅减缓控制住癌症的发展步伐，使患者最终死于其它方面的疾病，Loeb说，他认为抗癌药物能杀死一些细胞，但存在突变的细胞还是能增殖和扩散。