高通量測序聚焦疾病醫(yī)學(xué)研究

高通量測序技術(shù)是對傳統(tǒng)測序一次革命性的改變，一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進(jìn)行序列測定，因此在有些文獻(xiàn)中稱其為下一代測序技術(shù)，足見其劃時代的改變，同時高通量測序使得對一個物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能。目前，高通量測序開始廣泛應(yīng)用于尋找疾病的候選基因上。

1 篩選結(jié)核分枝桿菌耐藥株差異基因

2014年9月份，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)教研室研究人員發(fā)表論文，旨在比較結(jié)核分枝桿菌中敏感株、多耐藥株、廣泛耐藥株三者間基因表達(dá)的差異，為進(jìn)一步針對耐藥菌株的研究提供方向。研究指出，通過高通量測序篩選得到一系列耐藥株差異表達(dá)基因，為未來對耐藥菌株的研究提供依據(jù)。

從深圳市第三人民醫(yī)院收集敏感株、多耐藥株、廣泛耐藥株各1株，提取菌株RNA，然后構(gòu)建cDNA文庫，使用GenomeAnalyzerIIx高通量測序儀進(jìn)行全基因組測序，經(jīng)過篩選比對后得到測序結(jié)果，再比較3個菌株間的基因表達(dá)差異。

高通量測序后共得到基因3968個。將耐藥株與敏感株的基因進(jìn)行比較，選取表達(dá)差異高于10倍的基因，篩選得到多耐藥株差異基因16個、廣泛耐藥株差異基因10個。這些表達(dá)差異基因大部分與毒素-抗毒素系統(tǒng)、PE/PPE家族蛋白、金屬轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)。還在多耐藥株中發(fā)現(xiàn)了一系列高表達(dá)的前噬菌體基因及噬菌體整合相關(guān)的基因。2 癌基因圖譜分析新方法

來自美國Dana-Farber癌癥研究所等機構(gòu)的研究人員近日開發(fā)出一種大規(guī)模并行測序的策略，可對FFPE腫瘤樣本進(jìn)行癌基因的圖譜分析。在美國臨床腫瘤學(xué)會的年會上，Dana-Farber的腫瘤學(xué)家NikhilWagle報告了這一策略。這種新策略是建立在一種稱為OncoMap的質(zhì)譜方法上。兩年前，Dana-Farber的研究人員曾在《PLoSONE》上描述了這種突變分析平臺，它繪制出33個癌基因或腫瘤抑制基因中的約400個突變。Wagle認(rèn)為，盡管這種方法很有用，但它也存在一些局限。比如，它只能檢測少數(shù)基因中的已知突變。盡管它能夠檢測點突變，但是在尋找小的插入和缺失時卻能力有限，也會遺漏一些染色體擴增和缺失。為了克服這些問題，研究人員提出了一種高通量的測序方法，從腫瘤中分離出基因組DNA，并生成帶有條形碼的Illumina測序文庫。研究人員隨后利用安捷倫的SureSelect捕獲系統(tǒng)來捕獲癌基因序列，之后測序。NikhilWagle和他的同事在10種癌細(xì)胞系中檢測了這種方法，并發(fā)現(xiàn)了SNP、插入缺失、染色體擴增和缺失。例如，在MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞系中，研究小組檢測到CDKN1A擴增，以及JAK2和CDKN2A的缺失，這些改變隨后經(jīng)芯片分析驗證。之后，研究小組準(zhǔn)備做一個試驗性的研究，他們利用了10個乳腺癌和結(jié)腸癌的FFPE樣本以及2個對照樣本，產(chǎn)生了覆蓋目標(biāo)基因的序列，平均深度為102倍。他們鑒定出大量突變，包括KRAS、PIK3CA、TSC1及BRCA1的改變。此外，他們將試驗性研究的數(shù)據(jù)與OncoMap的結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)這種新方法有著極高的靈敏度和特異性。