引言

感染性疾病是全球公共卫生与临床诊疗的核心挑战之一，快速、精准、全面地鉴定病原体是有效救治与精准防控的关键环节。传统病原检测方法（培养法、镜检、单重/多重PCR等）存在覆盖范围窄、通量低、耗时长、依赖预设靶标等局限，难以应对疑难危重感染、罕见/新发病原体及混合感染的诊断需求。

以宏基因组测序（mNGS）与靶向测序（tNGS）为代表的病原高通量测序技术，凭借高通量、高灵敏度、高特异性的优势，成为感染性疾病精准诊断的核心工具。二者在检测原理、性能特点、适用场景上存在显著差异，临床与科研端需按需选择、互补应用。翌圣生物作为生命科学工具与IVD原料核心供应商，基于自主研发的分子酶平台与超洁净生产工艺，打造覆盖mNGS全流程、tNGS多重扩增、DNA&RNA共检的完整解决方案，为病原精准检测提供稳定、高效、低背景的产品支撑。本文系统对比mNGS与tNGS的核心性能，并明确二者适用场景，为临床与科研选型提供参考。

 一、mNGS与tNGS技术核心定义与原理

 1.1 宏基因组测序（mNGS）

病原宏基因组高通量测序（mNGS）是无偏倚、全景式的病原检测技术，无需微生物分离培养，直接提取样本中全部核酸（DNA/RNA），经去宿主、建库、高通量测序后，与微生物参考数据库比对，一次性鉴定样本中所有已知序列的病原体（细菌、病毒、真菌、寄生虫等）。

mNGS不依赖预设引物/探针，可实现2万余种病原的无差别检测，尤其擅长发现罕见、新发、未知病原体，是疑难危重感染诊断的“全景扫描仪”。

 1.2 靶向测序（tNGS）

病原靶向测序（tNGS）是精准聚焦、靶向富集的检测技术，分为多重PCR扩增法与探针杂交捕获法两类，通过特异性引物/探针富集目标病原核酸，再结合高通量测序完成鉴定与耐药/毒力基因分析。

tNGS聚焦临床常见致病病原（数十种—数千种），通过靶向富集排除宿主核酸干扰，提升目标病原检测灵敏度，兼具PCR的快速与NGS的高通量优势，是院内感染一线筛查的“精准定位仪”。

 

图1：mNGS与tNGS差异对比趣味图

 二、mNGS与tNGS核心性能维度对比

mNGS与tNGS的核心差异集中在检测范围、流程效率、数据要求、抗干扰、成本等维度，直接决定二者的临床适配性，具体对比如下：

对比维度	mNGS（宏基因组测序）	tNGS（多重 PCR 扩增）	tNGS（杂交捕获）
病原覆盖范围	2 万余种，全覆盖	数十种 — 数千种	数十种 — 数千种
病原覆盖度	90% 以上	几乎全覆盖	几乎全覆盖
DNA&RNA 共检	可实现，需分流程	支持	支持
富集方案	去宿主富集	特异性 PCR 扩增	探针杂交捕获
测序数据量	约 20 M	约 0.1 M	1 M—5 M
检测周期	16—24 h	约 12 h	16—24 h
干扰因素	高人源、微生物同源干扰	高浓度病原竞争干扰	高人源、微生物同源干扰
结果判读	需专业微生物解读经验	判读较容易	需专业解读经验
检测成本	高（分流程收费）	500—800 元	约 2000 元
核心局限	价格高、共检流程分离、宿主干扰强	靶标有限、需凑样上机	操作繁琐、周期长

 

 核心差异解析

1. 检测广度vs深度：mNGS胜在无偏倚全覆盖，适合未知病原筛查；tNGS胜在靶向高深度，目标病原灵敏度更高（10—100 copies/mL），远优于mNGS（1000 copies/mL）。

2. 效率与成本：多重PCRtNGS周期最短、成本最低，适配临床常规筛查；mNGS与捕获tNGS周期长、成本高，适配疑难场景。

3. 抗干扰能力：tNGS通过靶向富集大幅降低宿主核酸干扰，人源序列占比高的样本（血液、脑脊液）检测优势更显著；mNGS需严格去宿主，流程复杂度更高。

 三、mNGS与tNGS适用场景精准划分

临床诊疗遵循“轻中危分层、精准适配”原则，科研则按研究目的、样本通量选型，二者并非替代关系，而是互补协同的检测组合。

 3.1 mNGS核心适用场景

mNGS的无偏倚、广覆盖特性，使其成为危急重症、疑难未知感染的首选技术，适配以下场景：

1. 急危重症感染：ICU脓毒症休克、重症肺炎、中枢神经系统感染（脑炎/脑膜炎）等，需快速锁定病原、抢占救治黄金时间。

2. 不明原因感染：传统检测（培养、PCR）反复阴性、经验性治疗无效的发热待查、反复感染病例。

3. 罕见/新发病原体：新发突发传染病、罕见病原（如寄生虫、特殊真菌、未知病毒）感染诊断。

4. 特殊人群感染：器官移植、免疫缺陷、HIV/AIDS、肿瘤化疗患者的混合感染、机会性感染检测。

5. 宏基因组科研：微生物群落结构解析、未知病原鉴定、病原功能与进化研究。

 3.2 tNGS核心适用场景

tNGS的高灵敏度、低成本、快周期特性，适配临床常规筛查、目标病原检测，核心场景包括：

1. 院内感染一线筛查：呼吸科、感染科、儿科常见感染（肺炎链球菌、白色念珠菌、轮状病毒等），快速明确病原、指导用药。

2. 耐药/毒力基因检测：靶向检测耐药基因（如β内酰胺酶、碳青霉烯耐药基因）与毒力因子，为精准抗感染提供依据。

3. 高宿主干扰样本：血液、脑脊液、肺泡灌洗液等人源核酸占比高的样本，tNGS靶向富集可大幅提升检出率。

4. 大样本筛查：流行病学监测、院感防控、健康人群筛查，兼顾成本与通量。

5. 特定病原研究：真菌、支原体、衣原体等难检测病原的靶向研究，tNGS扩增效率更高、检出更稳定。

 3.3 临床联合应用策略

临床实践中推荐分层检测、互补验证：

 轻度感染（普通流感、轻症呼吸道感染）：常规PCR即可满足需求；

 中重度感染（常见肺炎、院内感染）：首选多重PCRtNGS，快速、高性价比；

 危急重症、不明原因感染：mNGS+tNGS联合检测，mNGS全覆盖排查未知病原，tNGS深度验证目标病原与耐药基因。

 四、总结与展望

mNGS与tNGS是病原高通量测序的两大核心技术，mNGS主打“广覆盖、未知筛查”，tNGS主打“高灵敏、常规筛查”，二者协同覆盖感染性疾病“轻—中—危”全场景诊断需求。

1. 临床端：优先以tNGS满足常规感染筛查，以mNGS破解疑难危重感染诊断难题，联合应用实现“精准+全面”；

2. 科研端：mNGS用于宏基因组与未知病原研究，tNGS用于目标病原与大样本研究，按需选型提升研究效率。

翌圣生物凭借超低背景、快速高效、全流程配套的病原NGS解决方案，持续助力临床感染精准诊断与科研创新。未来，随着技术迭代与规范化应用，mNGS与tNGS将进一步融合优化，为感染性疾病防控提供更强大的技术支撑，推动病原检测从“经验诊疗”向“精准诊疗”全面升级。

五、翌圣生物mNGS/tNGS核心产品货号对照表

产品类别	产品名称	产品编号	建库时长	产品应用
DNA&RNA共提取	MolPure® Magnetic Pathogen DNA/RNA Kit	18306ES	-	mNGS、tNGS
	MolPure® Mag BL Pathogen DNA/RNA Kit	18307ES		mNGS、tNGS
	MolPure® Magnetic Universal Viral DNA/RNA Kit	18521ES		mNGS、tNGS
机械法建库	Hieff NGS® Ultima DNA Library Prep Kit	13508ES	2.25 h	mNGS 单DNA建库（需求少，不备货，定制)
酶切法建库	Hieff NGS® OnePot Flash DNA Library Prep Kit	12316ES	1.75 h	mNGS 单DNA建库（适配SE75/SE50）
酶切法建库	Hieff NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit 2.0	12317ES	2.25 h	mNGS单DNA建库（适配PE150）
转座酶建库	Hieff NGS®Fast Tagment DNA Library(for 50 ng)Prep Kit for Illumina®	12207ES	1.5 h	mNGS单DNA建库（适配PE150）
Total RNA建库	Hieff NGS® Ultima Dual-mode RNA Library Prep Kit	12308ES	3.2 h	mNGS 单RNA建库
cDNA酶切法建库	Hieff NGS® ds-cDNA Synthesis Kit	13488ES/13501ES	2.25 h	mNGS 单RNA建库、共建库
	Hieff NGS® OnePot Flash DNA Library Prep Kit	12316ES
cDNA酶切法建库	Hieff NGS® Rapid DNA&RNA Library Co-Prep Kit	13597ES	2.2 h	DNA&RNA共建库
dscDNA酶切法建库	Hieff NGS® ds-cDNA Synthesis Kit+Hieff NGS® OnePot Flash DNA Library Prep Kit	13488ES/13501ES+12316ES	2.25 h	DNA&RNA共建库
rRNA去除	Hieff NGS® One-Step rRNA Removal Kit （100-1000ng）	12258ES	17 min	mNGS 单RNA建库、共建库
逆转录模块	Hieff NGS® 1st Strand Synthesis Kit	12249ES	30 min	逆转录酶
	Hieff NGS® 1st Strand Synthesis Kit	12946ES	30 min	逆转录酶
	Hieff NGS® 1st Strand Synthesis mix	12958ES（主推）	20 min	热启动逆转录酶
多重PCR	4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix	12948ES（主推）		可用于一轮和二轮扩增，之间可不纯化
	4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix 2.0	12977ES（主推）		可用于一轮和二轮扩增，
	2×Hieff NGS® HG Multiplex PCR Master Mix	13283ES		可用于一轮和二轮扩增
一步法逆转录多重PCR	Hieff® Multiplex RT-PCR Kit	12950ES（主推）		逆转录和一轮扩增一管反应+二轮扩增（共两步）