目标区域测序

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病毒靶向捕获测序

很多癌症与病毒序列插入有关,研究病毒与人基因组之间的整合关系,
对于阐明病毒相关肿瘤的发生发展机制具有重要意义。
病毒靶向捕获测序是通过定制特定亚型的病毒探针,与基因组DNA进行杂交,获得病毒基因组及与之整合的人基因组序列,
然后进行高通量测序的技术手段。

相对传统的全基因组测序方法,病毒捕获测序的优势

技术参数

信息分析

基本分析 个性化分析
1. 人基因组和病毒基因组比对
2. 病毒亚型鉴定
3. 病毒基因组突变检测
4. 病毒整合位点检测
5. 高频整合位点分析
6. 病毒整合位点分布展示
1. 病毒进化分析
2. 病毒整合的临床关联分析
3. 病毒整合与基因表达关联分析

经典案例

病毒捕获测序研究肝癌HBV整合及致癌偏好性
Genomic and oncogenic preference of HBV integration in hepatocellular carcinoma

发表期刊:Nature Genetics
影响因子:12.123
发表单位:中国人民解放军第二军医大学
发表年份:2016年10月

一、研究背景

肝癌在所有癌症发病率中位列第五位,致死率居第三。乙肝病毒(HBV)或丙肝病毒(HCV)慢性感染是诱发肝癌的主要因素。其中,HBV基因组经常会整合到宿主基因组中,引起宿主基因组的损伤和染色体不稳定,促进肝癌的发生。

二、方法流程

取材

426位HBV相关肝癌患者的肿瘤组织和瘤旁组织

测序

1. 捕获探针:针对HBV的8种亚型设计探针
2. 测序平台:HiSeq 2000 PE100

分析

1. 与人和病毒参考基因组进行比对
2. 病毒整合位点检测
3. 临床数据关联分析

三、研究结果

1. HBV整合与染色体不稳定性

在所有样本中共发现4225个HBV整合位点,大多整合位点在人基因组上随机分布,40%的断点分布于HBV基因组1400~1900bp区域。肿瘤组织中整合位点数高于癌旁组织,对应分别有826个、303个基因发生病毒整合,仅64个基因为二者共有,说明肿瘤和癌旁的病毒整合模式不同。同时发现断点显著富集于肿瘤的CpG岛及端粒附近,表明HBV偏向整合到维持染色体稳定性的功能区。

2. HBV整合影响靶基因表达

在肿瘤组织和正常组织中分别发现88个、17个HBV高频整合的基因,除已知基因,还发现新的整合基因,这些基因在转录水平和蛋白表达水平均发生改变,如发生HBV整合的TERT表达上调,且患者生存期明显缩短。

3. HBV整合与临床数据关联

研究发现男性肝癌患者HBV整合发生率明显高于女性患者,且偏向整合于第2、17号染色体的大量区域以及核蛋白区域。

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四、研究结论

本研究全面描绘了肝癌中的HBV整合图谱,揭示了HBV倾向整合到发生DNA突变或重排的区域,同时新发现了一些HBV高频整合的靶基因。HBV整合可以促进慢性病毒感染患者向肝癌的致癌转化。