在肿瘤基因检测过程中,测序仪扮演着极为重要的角色。构建好的文库通过测序仪进行上机测序进而得到大量的原始数据文件,原始数据文件经生信人员生信分析、报告人员报告撰写等出具检测报告,结合临床表现进而指导患者的用药情况。而在测序仪的使用中,测序仪通量则是我们关注的重点,不同测序仪通量会影响报告出具的周期,同时测序仪通量还可以指导我们根据医院的样本量反推是否值得投放仪器、计算每个样本测序的价格、甚至可以推测竞品公司院内上机样本量等情况。基于上述原因,今天我们就从测序仪通量的角度聊一聊测序仪通量引发的一系列小事,希望可以帮助有需要的朋友。以下内容均为个人观点,如有疑问,欢迎文末添加微信交流。在正文开始之前,我们先梳理一下目前市场上的主流测序仪及通量信息。目前市场上主流测序仪以因美纳、华大智造和赛默飞为主(其他品牌如:真迈、赛纳、赛陆、铭毅、思昆等正在崛起中),其中因美纳最常用的仪器有NextSeq 550和NextSeq2000;华大最常用的仪器有MGISEQ-200和MGISEQ-2000;赛默飞常用的仪器有Ion S5等。 芯片类型:FCS芯片和FCL芯片; 测序时间:FCS芯片为24小时,FCL为48小时; 芯片价格:FCS芯片1万元,FCL芯片2万元(此价格为市场价格,第三方购买价格会有所差异) 芯片通量:FCS芯片110G,FCL芯片320G(以肿瘤基因检测常用的PE100为例) 满负载单G数据价格:FCS芯片91元/G,FCL芯片62.5元/G 02 几件小事 报告周期:肿瘤基因检测中,报告周期长短决定了患者能否快速治疗,尤其是针对重症ICU患者,因此设置合理的报告周期则成为了肿瘤基因检测的关键(不管是外送还是院内)。让我们看一下肿瘤NGS的实验流程(如下图)。![](data/attachment/portal/202405/28/172951ioukp4cgcsjudpw4.png) 在不考虑自动化的情况下报告周期计算如下:肿瘤细胞比例评估和核酸提取1天、文库构建2天(预文库和终文库构建)、上机测序1天/2天(根据使用芯片决定),生信分析1天、报告出具1天;共计6/7天。在每天都安排上机的情况下,使用FCS芯片的报告周期为6天,使用FCL芯片的报告周期为7天;因此一般公司在设置报告周期的情况下会以大芯片所需要的报告周期作为检测项目的周期,即7天;而多数公司由于样本量原因可能做不到每天都安排上机进而存在凑样本上机的情况,因此其报告周期则可能由原来的7天延长至8-10天。价格计算:有了芯片的价格及芯片的负载量我们就可以计算每个样本的测序价格同时思考如何在样本不足的情况下进行降本增效。以市面上大panel为例,其panel大小大约在2.5M左右;组织样本去重前测序深度为2000x,则一个组织样本大panel所需要的数据量为5G;血液样本去重前测序深度为10000x,则一个血液样本大panel所需要的数据量为25G。
一个FCS芯片满负载时可以检测110/5=22个组织样本,一个组织样本测序价格为10000/22=454元;可以检测110/25=4.4个血液样本,一个血液样本测序价格为10000/4.4=2272元。 一个FCL芯片满负载时可以检测320/5=64个组织样本,一个组织样本测序价格为20000/64=312.5元;可以检测320/25=12.8个血液样本,一个血液样本测序价格为20000/12.8=1562.5元。 从上述计算中可以看出,满负载时FCL芯片单个样本的测序价格远低于FCS芯片的价格,尤其是血液样本(同时侧面讲清了为什么同样的panel血液价格会比组织价格高一些的原因);如果样本量不足导至芯片未满负载的时则每个样本的测序价格会比满负载时更高一些。因此作为厂家在样本量足够的情况下优先选择FCL芯片进行上机进而降低测序费用,在样本量不足的情况下则需要凑样本(公司内部凑样本、与其他第三方公司合作)上机达到降本增效的效果。注:此次计算均为理想状态下计算,未考虑不同样本测序深度的差异及大部分芯片可以超出满负载数据量、组织血液共同上机等情况。仪器投放:随着各个省份规范外送的文件不断颁布,肿瘤NGS公司逐渐从原来的走廊外送向进院转变,对于进院则有两种方式:院内落地和医院打包外送服务模式(戳:肿瘤NGS检测外送业务,敢问路在何方?);选择什么样的方式进院需要从测序仪的通量及医院样本量情况(最终转变为价格)进行考虑:如医院每周可以检测50个大panel,可以满足医院的报告周期内进行上机(以院内样本一周开两次机为例),则可以选择院内落地方案进院,投放一台MGISEQ-2000的机器。如医院样本量每周只有不到十个样本,即便是一周开一次机,其成本也特别高,建议优先选择医院打包外送服务模式进行合作。如果必须要投放仪器的话建议投放测序通量小的仪器(如MGISEQ-200或G99等低通量测序仪)同时扩大检测范围(病原、遗传病、科研等项目)及与其他入院公司合作分摊芯片等等降低测序价格。竞品公司市场调研:利用测序仪通量可以进行竞品公司的市场调研,如在进院过程中,A司已经进院且投放了一台MGISEQ-2000的仪器;我们可以向相关技术人员打听上机频率、上机芯片类型、芯片负载量、panel类型等数据计算出竞品公司每周的检测样本情况:A司在院内每周上机一次,上机芯片为FCS芯片,芯片负载量在70%左右,则每次上机数据量为110*0.7=77G;以A司大panel为2.5M为例,每例组织/血液样本数据量约为5G/25G,则A司每周大约上机约15.4个组织样本/3个血液样本。如每周大约1个血液样本,则A司每周大约上机样本11例样本左右((77-25)/5+1=11例),以此类推。即便是相关人员告知了A司每周的大概检测量,也可以通过上述方法进行进一步的佐证。以上就是测序仪通量因此的一系列小事儿,而正是这些小事帮助我们在日常工作过程中正确的完成了较大的决策,进而达到我们想要的结果!
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