对新冠病毒基因组的深度分析，是下一步疫情防控和临床诊疗的关键。尽快进行大规模的新冠病毒全基因组测序，可以帮助我们了解病毒变异的特征，进一步解析这一新型病毒的流行病学特点和潜在风险，也可以帮助我们更好地理解致病机理、改进治疗策略、研发疫苗等。然而，现有测序方法的样品前处理过程操作繁琐，对于已经超负荷运转的临床人员来说是巨大障碍。因此，尽管中国的疫情已经放缓，针对新冠病毒的大规模基因组深度分析却迟迟未现。

论文截图

近日，北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）和北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）黄岩谊课题组、谢晓亮教授课题组和清华大学王建斌课题组、首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所陈晨团队、曾辉团队，在预印本网站bioRxiv发表题为“MINERVA: A facile strategy for SARS-CoV-2 whole genome deep sequencing of clinical samples”的论文，介绍一种灵敏简单新型冠状病毒测序手段MINERVA（Metagenomic RNA Enrichment Viral sequencing），并展示了其从72个病人获取的85例临床样品上的测序结果。

MINERVA是一个简便易行的测序建库方法，它建立在之前发展的SHERRY方法之上，兼容新冠病人常见的临床样本类型，并通过特异性的富集，来获取高覆盖度和高深度的新冠病毒基因组数据

MINERVA方法的基础，是北大和清华合作团队前不久发展的SHERRY快速建库技术，在疫情爆发初期发表于PNAS（《美国国家科学院院刊》）。疫情伊始，该团队即联合地坛医院团队进行攻关。谢晓亮曾谈道：“虽然SHERRY 应用广泛，当下我们第一个临床应用是对nCoV感染者进行测序。nCoV病毒属于RNA 病毒，其序列已被中国科学家测出，从而有了刚刚获得药监局批准的几家nCoV检测试剂盒。这些试剂盒利用RT-qPCR的方法对病毒的某一位置定点测量。而这29,000碱基的病毒突变很多，且随时间变化，因而亟需测序。SHERRY应该比现有的RNA测序建库方法更灵敏、更简单。这对nCoV的检测和分析十分重要，因为我们希望避免在高封密（P3和P4）实验室中的RNA富集操作。我们的团队正在夜以继日、争分夺秒地攻关，希望提供更好的nCoV测序方法。”

该研究的85个临床样本来自地坛医院的72位新冠病人，样品类型包含咽拭子、痰和粪便；病人的病情涵盖了轻症、普通型、重症和危重症四类

经过两个月的不懈努力，这一联合攻关团队立足于SHERRY方法快速、简便、稳定的优势，经过改进使之可以兼容于新冠病人多种不同类型的样本，再结合新冠病毒全基因组靶向富集技术，实现了对临床样品的宏基因组和新冠病毒全基因组的同时获取。

MINERVA相比于传统方法，展现出明显的快速简便优势，从样品提取的核酸出发，五小时后完成宏基因组测序文库；同时，由于其分子检测效率高，MINERVA仅需很少的测序数据量就可以在新冠病毒全基因组覆盖率和深度上全面超过传统方法。MINERVA不但可用于咽拭子、痰液、粪便三大类新冠病人的临床样品，还可以兼容在核酸检测常规操作过程中使用carrier RNA的核酸提取样品，使得已经获取的样本可以再次用于测序。这一通用、快速、灵敏的方法，将大大加速针对新冠病毒的各项研究。

该论文的共同第一作者包括北京地坛医院传染病研究所陈晨研究员、清华大学生命科学学院博士研究生李籍舟、北京大学生命科学学院博士研究生狄琳、香港科技大学生物系博士研究生敬秋雨、北京地坛医院杜鹏程副研究员。这项工作的参与者还包括清华大学李琼，北京地坛医院宋川、李佳瑞博士，北京大学曹云龙博士，香港科技大学吴若昊教授。该工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部、香港研究资助局、北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京结构生物学高精尖创新中心、北京脑科学计划、清华大学抗疫检测技术科研突击队以及深圳湾实验室的支持。由ICG和BIOPIC运行的北京大学高通量测序平台为本项目提供了快速响应支持。

个人简介：

黄岩谊，北京大学化学与分子工程学院教授、生物医学前沿创新中心研究员，北京未来基因诊断高精尖创新中心研究员、副主任，北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员，北京大学工学院兼职教授。1993年进入北大学习，1997年获化学专业理学学士学位，2002年获无机化学专业理学博士学位。2002—2005年在美国加州理工学院应用物理系、2005-2006年在美国斯坦福大学生物工程系从事博士后研究。2006年回到北京大学工作。黄岩谊课题组目前主要从事核酸测序技术、微流控技术和单细胞分析技术研究，通过融合分析化学、生物工程、信息科学等多个学科的技术进步，来实现对复杂生物体系的定量和高通量测量。

谢晓亮，生物物理化学家，美国国家科学院院士、美国国家医学院院士、美国艺术与科学院院士、中国科学院外籍院士。1984年本科毕业于北京大学化学系，1990年在美国加州大学圣地亚哥分校获博士学位，在芝加哥大学完成博士后研究后到美国太平洋西北实验室工作。1998年被哈佛大学聘为化学和化学生物系终身教授，2009—2018年任哈佛Mallinckrodt讲席教授。2010年起在北大任生物动态光学成像中心（北京大学生物医学前沿创新中心前身）主任，2016年起任北京未来基因诊断高精尖创新中心主任。2018年7月起任北京大学李兆基讲席教授。2019年出任北京大学理学部主任。

王建斌，博士，2008年获北京大学化学专业学士学位，2014年获美国斯坦福大学生物工程博士学位；2014—2015年在斯坦福大学生物工程系从事博士后研究工作；2015年回到清华大学建立独立实验室。现任清华大学生命学院研究员，清华-北大生命科学联合中心研究员，北京结构生物学高精尖创新中心合作研究员，北京脑科学与类脑研究中心合作研究员。王建斌实验室以分子测量技术开发为基础，解决基础科研和临床诊疗中的分子病理学和细胞遗传学问题。

陈晨，首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所研究员，北京市科技新星、北京市卫生系统高层次人才，北京大学医学部、首都医科大学硕士生导师。中国医疗保健国际交流促进会分子诊断学分会常务委员，中国生物工程学会生物信息学分会委员，中国微生物学会微生物生物安全专业委员会青年委员。科技部政府间重大专项项目负责人。2002年本科毕业于北京大学，获计算机和生物学双学位，2008年硕博连读毕业于中国科学院北京基因组研究所，获博士学位及中科院院长优秀奖。2009年作为高层次人才引进中国疾控中心传染病所，组建生物信息室并任副主任。2015年特聘加入首都医科大学附属北京地坛医院研究所。

曾辉，教授、研究员，首都医科大学和北京大学医学部免疫学博士生导师、中山大学医学院客座教授。1988至1996年在首都医科大学学习，先后获得临床医学学士和硕士学位。1998年至2000年赴美国西雅图华盛顿大学医学院血液科做访问学者。2000年至2006年在德国杜伊斯堡-埃森大学留学，先后获得理学博士和医学博士。现任首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所所长、新发突发传染病北京市重点实验室副主任、国家中医药管理局三级实验室（感染免疫）主任，中国医师协会体外生命支持专业委员第一届委员会常务委员兼总干事。回国后先后获得国家人事部留学人员科技活动择优资助重点类项目、新世纪百千万人才工程、北京市卫生系统高层次人才培养学科带头人(感染免疫方向)、北京市高层次创新创业人才支持计划卫生领军人才等项目资助。