1. Tracking clonal evolution during treatment in ovarian cancer using cell-free DNA
中文标题: cfDNA揭秘卵巢癌耐药演化:从诊断到复发,精准追踪克隆动态
关键词: 卵巢癌、克隆演化、cfDNA、耐药性、精准治疗
摘要总结: 这篇文章通过开发CloneSeq-SV技术,结合单细胞全基因组测序和cfDNA靶向深度测序,追踪了高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者治疗期间的克隆演化,探索了耐药性克隆的起源、基因组特征和转录状态,这对于开发基于演化的适应性治疗方案以克服耐药性具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 创新性地开发了CloneSeq-SV技术,结合scWGS和cfDNA深度测序,实现了对HGSOC患者治疗期间克隆演化的实时、高灵敏度追踪。
- 揭示了耐药性通常源于诊断时已存在的单个或小部分克隆的选择性扩增,并识别出与耐药性相关的独特基因组特征(如染色体碎裂、全基因组加倍、致癌基因扩增等)。
- 通过匹配的单细胞RNA测序数据,揭示了耐药克隆中预先存在的、克隆特异性的转录状态,如EMT和VEGF通路上调。
- 在一个案例中,ERBB2扩增成功指导了二次靶向治疗,并取得了显著的患者疗效,展示了演化追踪在临床决策中的潜力。
- 局限:
- 该方法无法全面识别诊断时存在的所有克隆,且在采样后可能出现新克隆。
- 采样的时间分辨率限制了对耐药性出现精确时机的解析。
- 研究未考虑肿瘤微环境异质性、药物渗透差异和转移模式等其他关键因素对克隆动态的影响。
- 需要更大规模的队列研究来明确特定基因组改变与耐药性的临床相关性。
2. Somatic mutation and selection at population scale
中文标题: 纳米测序揭示人体组织体细胞突变图谱:癌症风险与衰老新洞察
关键词: 体细胞突变、克隆选择、纳米测序、癌症预防、衰老
摘要总结: 这篇文章通过引入新一代纳米测序(NanoSeq)技术,实现了对多克隆样本中体细胞突变的高精度检测,探索了口腔上皮和血液样本中体细胞驱动突变的选择景观,揭示了46个受正向选择的基因和超过62,000个驱动突变,这对于研究早期癌变、癌症预防以及体细胞突变在衰老和疾病中的作用具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 开发了全新的纳米测序(NanoSeq)方法,将错误率降低至每十亿碱基对低于五次,且兼容全外显子组和靶向捕获,极大地提高了体细胞突变检测的准确性和灵敏度。
- 首次对1,042份口腔上皮和371份血液样本进行大规模分析,揭示了前所未有的丰富选择景观,包括口腔上皮中46个受正向选择的基因和超过62,000个驱动突变。
- 构建了编码和非编码区域高分辨率的选择图谱,实现了“体内饱和诱变”,为变异功能影响研究提供了新途径。
- 通过多变量回归模型,开展了突变流行病学研究,量化了年龄、吸烟、饮酒等暴露和癌症风险因素如何影响体细胞突变的获取和选择。
- 局限:
- 当前研究主要关注SNVs和插入缺失,未能全面覆盖所有类型的变异。
- 尽管纳米测序技术提高了精度,但实现真正的“饱和诱变”仍需更深度的测序。
- 研究主要基于口腔上皮和血液样本,其发现向其他组织类型的泛化性需要进一步验证。
- 关于种系因素影响体细胞突变率和克隆选择的机制,仍需更大规模的队列研究来全面识别和确认。
3. Sex and smoking bias in the selection of somatic mutations in human bladder
中文标题: 性别与吸烟如何影响膀胱癌风险?研究揭示正常尿路上皮体细胞突变选择偏倚
关键词: 膀胱癌、体细胞突变、克隆演化、性别偏倚、吸烟
摘要总结: 这篇文章通过对45名捐献者的79份正常膀胱尿路上皮样本进行超深度双链DNA测序,探索了性别和吸烟史如何影响正常膀胱尿路上皮的克隆图谱,揭示了男性尿路上皮中某些驱动基因截断性突变的选择压力更强,以及TERT启动子激活突变与年龄和吸烟史的强关联,这对于理解膀胱癌风险因素如何塑造正常尿路上皮的克隆景观,并为体内突变功能效应研究提供了新策略具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 首次通过超深度双链DNA测序,揭示了正常膀胱尿路上皮中数千个克隆驱动突变,并发现性别和吸烟史对克隆图谱的塑造作用。
- 发现男性尿路上皮中RBM10、CDKN1A和ARID1A基因的截断性驱动突变选择性更强,提示性别在体细胞演化中的重要作用。
- 证实TERT启动子激活突变驱动的克隆扩增与年龄和吸烟史强相关,表明吸烟作为促癌因素而非单纯诱变剂的作用。
- 提出了“自然饱和诱变”的新策略,能够以位点分辨率量化体内突变的正向选择,为个性化癌症医学奠定基础。
- 局限:
- 研究未发现与吸烟直接相关的特定突变特征,提示吸烟可能更多通过促进克隆生长而非诱变来增加膀胱癌风险。
- 为实现更广泛的临床应用,需要开发微创采样方法(如尿液或灌洗液)。
- 研究主要关注正常组织,其发现直接转化为癌症发展机制仍需进一步验证。
4. Sperm sequencing reveals extensive positive selection in the male germline
中文标题: 精子测序揭示男性生殖系广泛正向选择,预警后代遗传疾病风险
关键词: 精子测序、生殖系、正向选择、遗传疾病、父系年龄效应
摘要总结: 这篇文章通过对81份男性精子样本进行纳米测序,揭示了男性生殖系中广泛存在的正向选择,鉴定了40个新的驱动基因,并量化了其对精子中致病性突变积累的影响,发现生殖系正向选择导致已知致病性突变的风险增加2-3倍,这对于理解生殖系选择动力学、父系年龄对后代疾病风险的影响以及指导生殖健康和遗传咨询具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 首次通过纳米测序对男性精子样本进行广泛分析,揭示了男性生殖系中广泛存在的正向选择及其对疾病突变积累的影响。
- 鉴定了40个(其中31个为新发现)在男性生殖系中受正向选择的基因,这些基因多与儿童发育障碍或癌症易感性疾病相关。
- 量化了生殖系正向选择导致已知致病性突变的风险增加2-3倍,预估50岁以上男性3-5%的精子携带致病性突变,凸显了父系年龄对后代疾病风险的潜在影响。
- 发现精子突变率的积累速度比血液慢约8倍,揭示了生殖系相对于体细胞的保护性。
- 局限:
- 突变模型的不确定性导致驱动突变比例的精确估计存在挑战。
- 研究主要关注SNVs和插入缺失,未涵盖其他类型的变异(如结构变异)。
- 研究队列的父系年龄高于典型受孕年龄,可能导致对出生结局影响的评估有所偏差。
- 精子中致病性突变的高度多样性和稀有性,使得靶向风险评估面临挑战。
5. Hotspots of human mutation point to clonal expansions in spermatogonia
中文标题: 重磅!精原细胞克隆扩增驱动遗传突变热点,揭示疾病风险新机制
关键词: 精原细胞、克隆扩增、从头突变、遗传疾病、正向选择
摘要总结: 这篇文章通过整合大规模人类从头突变数据和群体遗传变异资源,开发了一种系统性方法,探索了精原细胞克隆扩增(CES)对人类生殖系突变的影响,揭示了LoF基因和GoF位点存在超突变,并发现CES可使平均突变率显著升高,这对于理解人类生殖系突变驱动因素、遗传疾病的发生机制以及指导未来罕见病遗传学、群体遗传学和癌症生物学研究具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 开发了系统性方法,利用大规模人类从头突变数据和群体遗传变异资源,首次系统性识别精原细胞克隆扩增(CES)驱动基因。
- 识别出23个LoF位点超突变基因和17个错义突变热点基因作为CES候选驱动因素,并揭示了CES可使LoF基因的平均突变率增加约17倍,GoF位点增加约500倍。
- 强调了男性生殖系中的正向选择提高了遗传疾病的患病率和多态性水平,可能导致疾病队列中出现假阳性疾病关联。
- 揭示了CES在罕见病遗传学、群体遗传学、癌症生物学和体细胞克隆演化等领域具有意想不到的重要性。
- 局限:
- 该方法无法精确确定克隆扩增的来源(早期发育或卵母细胞祖细胞)。
- 研究主要关注欧洲血统的常见遗传变异,其结果向其他多样化遗传祖先的推广性有限。
- 依赖于现有从头突变数据,可能存在发现偏倚。
6. Polygenic and developmental profiles of autism differ by age at diagnosis
中文标题: 自闭症诊断年龄的遗传密码:多基因与发展轨迹揭示自闭症多样性
关键词: 自闭症、多基因、发展轨迹、诊断年龄、遗传异质性
摘要总结: 这篇文章通过对四个独立出生队列的纵向数据进行分析,揭示了自闭症诊断年龄与两种不同的社会情感和行为发展轨迹相关,并证明了自闭症诊断年龄的遗传结构可分解为两个中度遗传相关(r=0.38)的多基因因子,这对于理解自闭症的异质性、重新概念化自闭症以及指导早期干预和个性化治疗具有重要意义。
文章的亮点和局限:
- 亮点:
- 首次揭示自闭症诊断年龄与两种不同的社会情感和行为发展轨迹相关:早期儿童期出现并稳定的轨迹,以及晚期儿童期和青春期出现并加剧的轨迹。
- 发现自闭症诊断年龄的遗传结构可分解为两个中度遗传相关的多基因因子,其中一个与早期诊断和较低的社会沟通能力相关,另一个与晚期诊断和青春期社会情感及行为困难增加相关。
- 证实了自闭症诊断年龄的SNP-based遗传力约为11%,且不受社会人口学和临床因素的显著影响,支持了自闭症的“发展模型”。
- 为理解自闭症的临床和遗传异质性提供了一个新的框架,有助于解释自闭症多样性。
- 局限:
- 自闭症诊断年龄的SNP-based遗传力相对较低(约11%),表明仍有其他未测量因素影响诊断年龄。
- 研究主要基于SDQ量表评估社会情感和行为特征,未能完全捕捉自闭症的核心诊断特征。
- 研究主要关注欧洲血统的常见遗传变异,其结果向其他多样化遗传祖先的推广性有限。
- 研究依赖于社区或自我报告的诊断数据,可能存在诊断时机延迟等偏倚。
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