外显子组测序

产品介绍常见问题经典案例结果展示10x Genomics 方案


经典案例

发现导致进行性肌阵挛性癫痫的新生突变基因KCNC1

A recurrent de novo mutation in KCNC1 causes progressive myoclonus epilepsy

期刊:Nature Genetics
影响因子:27.958
发表年份:2015.01

一、研究背景

进行性肌阵挛性癫痫常见临床症状为肌阵挛、强直—阵挛性发作、神经功能衰退,多数为常染色体隐性遗传,少数为常染色体显性遗传及线粒体遗传。作者通过WES测序来寻找该疾病的遗传机理。

二、方法流程

取材

84例未确定病因的PME患者

测序

1. WES:Illumina HiSeq 2000;
测序深度81×
2. 捕获平台:Agilent SureSelect
捕获平台分析

分析

1. 与参考基因组进行比对
2. 变异检测(SNP)
3. 突变位点筛选
4. 隐性模式、显性模式、新生突变筛选

三、研究结果

1.通过隐性模式进行筛选,得到了7个已知的致病基因,无新生突变;通过显性模式进行筛选,得到了4个已知的致病基因,其中 KCNC1为新生突变。

2.验证发现28例散发PME样本中有2例发生杂合性突变,对其父母进行Sanger 测序,验证该 KCNC1是新生突变。

placeholder+image

四、研究结论

这项研究利用外显子测序技术在84例PME患者中发现了导致该疾病的新生突变基因KCNC1。为探索进行性肌阵挛性癫痫的发生机理,以及阐明该病的遗传病因复杂性开辟了一个新的研究途径。

非小细胞肺癌进化过程研究

Tracking the Evolution of Non–Small-Cell Lung Cancer

期刊:The New England Journal of Medicine(NEJM)
影响因子:72.405
发表单位:Francis Crick Institute,UK
发表时间:2017年4月

一、研究背景

肺癌是全球癌症死亡的主要原因,而非小细胞肺癌(NSCLC)是其最常见的类型,目前NSCLC的治疗方法仍很局限,单靠化疗无法治愈,而手术切除结合化疗也不能显著提高患者生存率。因此,分析克隆进化来研究肿瘤异质性,为肿瘤靶向治疗药物的开发提供理论依据迫在眉睫。

二、方法流程

取材

100例患者的327例肿瘤组织(323例
原发灶和4例淋巴转移灶)以及外周血
样本

测序

Illumina HiSeq WES 426x

分析

分析Somatic mutation和CNV
驱动基因突变
瘤内异质性分析
系统发育树
克隆结构分析

三、研究结果

1.基因组异质性分析

对肿瘤组织克隆结构分析发现,亚克隆群中存在30%的体细胞突变(SNV)和48%的拷贝数变异(CNV),并且拷贝数变异数量增多提示不良预后。通过比较鳞癌和腺癌患者基因突变的结果发现,鳞癌组织中的异质性跟临床特征并无显著关联,而腺癌组织中主克隆群和亚克隆群中的SNV和CNV的变异数量与肿瘤分级、ki67以及患者吸烟史有一定的相关性。

2.染色体不稳定和基因组复制

肿瘤组织不同区域检测结果显示,不同亚克隆群中同一等位基因发生不平衡提示染色体不稳定,结合瘤内异质性分析发现,染色体不稳定可导致62%的肿瘤组织发生平行进化,使每个样本产生13%的亚克隆突变,这提示染色体不稳定可导致肿瘤异质性的发生。76%的肿瘤组织中发生基因组复制,并且大部分突变发生在主克隆群,这表明基因组复制发生在NSCLC进化的早期。

3.主克隆和亚克隆驱动进化变异研究

针对主克隆群和亚克隆群中的驱动变异研究发现,存在于主克隆群的特定基因在基因组复制之前发生突变,表明该突变在肿瘤进化过程中具有启动作用;当存在于主克隆群特定基因的突变发生在基因组复制之后,则表示该突变有维持肿瘤稳定或进化的作用;而跟染色质修饰和DNA损伤修复应答相关的基因更倾向于在肿瘤进化过程的后期发生突变,这揭示了特定基因突变和特定拷贝数变化在肿瘤发生发展中的作用。

placeholder+image

四、研究结论

本研究通过全外显子测序技术揭示了在肿瘤进展过程中广泛存在基因组的结构变异,且染色体不稳定性与肿瘤异质性显著相关;同时证实了驱动基因在基因组复制不同时期发生的突变决定了其在肿瘤进展过程中的不同作用。由此可见,针对早期肿瘤异质性的研究为NSCLC患者的临床治疗提供新的思路。