由Julia Karow供稿

美国国家癌症研究所的研究人员在近日发表的有关Proton和HiSeq 平台的对比研究显示，在进行外显子组测序时，Life Technologies的Ion Proton和Illumina的HiSeq 2000在单核苷酸变异检测方面均表现良好，但在准确检测插入缺失时存在某些问题。

该研究于本月初刊载在《人类遗传学》上，很可能是首个发表的有关这两个平台性能对比的研究。该研究将采用Proton和HiSeq对HapMap CEPH三元家族生成的全外显子组测序数据检测到的变异进行了比较。此外，还对从Complete Genomics公司获得的全基因组测序数据的变异以及相同三元家族的Illumina SNP微阵列数据的变异进行了对比。

美国国家癌症研究所（NCI）癌症基因组学研究实验室的研发部主任和该研究的首席作者Joe Boland声称，本项目旨在评估其实验室能否将去年九月安装的Ion Proton常规用于外显子组测序，以作为HiSeq的可行替代方案。Joe Boland表示，“HiSeq是目前研究的黄金标准”。

“令人兴奋的是，答案是肯定的，Proton的表现与HiSeqs旗鼓相当”，Joe Boland告诉《In Sequence》。“鉴于我们在PGMs方面的经验，对于一个新平台而言，我们希望它具有竞争力，但又不指望其像数据中所显示的那样卓越——因为它已经远远超出了我们对它的期盼。”

Proton和HiSeq 平台在单核苷酸变异检测方面表现良好，但在插入缺失上却存在差异，出现某些问题。“这两个平台在检测插入缺失方面有利有弊。我认为，如果您只需在[生成数据]后进行仔细的搜集，则这两个平台足以满足您的需求”， Boland说。

NCI实验室最近配置了六台Ion Torrent PGM，四台Ion Proton，一台HiSeq 2000，一台HiSeq 2500 ，以及一台MiSeq。

开展研究后，研究人员于12月和1月生成了相关数据，并在2月的基因组生物学和技术进步会议（IS 2/26/2013）上提交了初步结果。目前，该实验室根据机器的可用性以及生成结果的速度采用HiSeqs和 Protons进行全外显子组测序。 实验室的多个项目涉及家族性外显子组研究，如果HiSeqs被预定完，则将转为采用Proton进行小型家族性外显子组研究，Boland表示。 “由于这两个平台的质量目前不相上下，如果我们从一个平台转向采用另一个平台，这不会给我们的研究人员带来任何困难”。 实验实验室目前主要采用Protons开展转录组测序研究，Boland说。

实验室采用任一平台进行全外显子组测序时，各样本的费用差额在$150以内，Boland表示，“在确定运行哪个平台时，价格不是主要的考虑因素”。

为进行对比，研究人员采用Ion Proton和HiSeq 2000对CEPH三元家族的外显子组进行了测序。为捕获外显子组数据，研究人员在采用Proton 时使用的是Life Tech的TargetSeq Exome v2，可包含50百万碱基序列；而在采用Illumina时使用的是NimbleGen SeqCap EZ Exome v3，其能捕获约64百万碱基序列。 研究人员将其分析限制在43百万碱基序列上，即两个外显子组捕获试剂的重叠部分。

采用Proton进行测序时，各样本至少生成9千兆碱基数据，其中80%的读数直指目标。为检测变异，通过Ion Reporter的标准管道运行数据。

采用HiSeq进行测序时，各样本至少生成11千兆碱基数据，其中66%的读数直指目标。使用GATK管道检测变异。

在共享外显子组中，采用Proton时，各样本平均检测到了约28,000个变异，而采用Illumina时为34,000个——两个平台共享了约3/4的变异。

两个平台在进行单核苷酸变异检测时产生的结果大幅重叠，远远超过了插入缺失的重叠部分。以代表样本为例，两个平台都检测出了约25,700个单核苷酸变异。 此外，仅Proton 检测出了1,100个单核苷酸变异，而仅HiSeq检测出了7,000个。

以相同样本为例，这两个平台共同检测出了约600个插入缺失，但是，Proton和HiSeq还分别检测了另外的880个和920个插入缺失。研究人员在对特定平台的插入缺失亚群进行分析时发现，“由于比对问题及/或均聚物序列，很多插入缺失呈现出假阳性”。

研究人员还将通过Proton、HiSeq和Complete Genomics 检测出的单核苷酸变异和插入缺失进行了比较，发现这三个平台检测出了66%的（或23,700个）单核苷酸变异，但是仅检测出了18%（总共530个）的插入缺失。