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多图谱绘制有望揭示疾病病因 推动新型疗法进展!

来源:本站原创 2019-06-24 21:54

本文中,小编整理了多篇研究成果,共同解读科学家们如何通过绘制图谱来揭示多种疾病的发病机制及如何有效加速新型疗法的开发,与大家一起学习!

【1】Genome Biol:新图谱揭示表观遗传学与疾病之间的关系

doi:10.1186/s13059-019-1708-1

近日,来自贝勒医学院等机构的研究人员通过研究提供了加速表观遗传学和人类疾病研究的“蓝图”,相关结果发表在Genome Biology杂志上。

表观遗传学是一种用于分子标记DNA的系统 - 它告诉身体中的不同细胞哪种基因在该细胞类型中打开或关闭。但是表观遗传学的细胞特异性使得相关研颇具挑战。文章中,研究者确定了基因组的特殊区域,并通过血液样本推断全身的表观遗传调控机制,使科学家能够进行测试对于表观遗传病的原因。为此,他们专注于最稳定的表观遗传调控形式- DNA甲基化。

【2】Cell:通过构建胰腺癌干细胞分子依赖性图谱,揭示胰腺癌治疗新策略

doi:10.1016/j.cell.2019.03.010

耐药性和癌症复发仍然是胰腺癌治疗所面临的关键挑战。在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校等研究机构的研究人员通过使用RNA测序(RNA-seq)、染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)和全基因组CRISPR分析来绘制胰腺癌干细胞的分子依赖性图谱,其中胰腺癌干细胞是优先驱动肿瘤发生和进展的高度治疗抵抗性细胞,相关研究结果发表在Cell期刊上。

这种整合的基因组方法揭示了胰腺癌上皮细胞对免疫调节信号的意外利用。特别是,已知能促进炎症和T细胞分化的细胞核激素受体RORγ(retinoic-acid-receptor-related orphan receptor gamma, 视黄酸受体相关孤儿受体γ)在胰腺癌进展过程中被上调,而且针对它的遗传抑制和药物抑制都会导致胰腺癌生长出现严重缺陷和生存率的显著提高。

【3】Science:新的ALS基因表达图谱为疾病进展提供了前所未有的细节

doi:10.1126/science.aav9776

在一项新的研究中,来自美国纽约基因组中心等机构研究人员利用新技术绘制出脊髓样本的基因表达图谱,这就为肌肉侧索硬化症(ALS,也称渐冻人症)患者的疾病发生和进展机制提供了新的见解。他们将空间转录组学(spatial transcriptomics)和一种新的计算方法结合在一起,获得脊髓中将近1.2万个基因在时间和空间上的基因表达测量值。结果就是产生一种新的多维基因表达图谱。这种基因表达图谱提供了史无前例的细节和规模,并且提供了一个以前无法获得的关于ALS疾病进展的观点,相关研究结果发表在Science期刊上。

这些研究人员描述了这种时空基因表达图谱如何揭示利用传统测序方法无法观察到的ALS疾病的早期变化。他们还开发出新的计算方法来揭示疾病驱动的中枢神经系统中所有细胞类型的许多信号通路的活性变化,这可能为开发治疗方法和诊断方法提供新的靶标。

【4】Nat Genet:绘制食管癌风险基因图谱有望帮助寻找新型药物靶点

doi:10.1038/s41588-018-0331-5

近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自剑桥大学的科学家们通过研究成功对食管癌患者进行分类,这或许能帮助研究者开发出除标准化疗、放疗及手术之外新型食管癌个体化疗法。

文章中,研究人员利用全基因组测序和全外显子组测序技术对食管腺癌(oesophageal adenocarcinoma,OAC)患者机体的突变进行图谱绘制;食管腺癌是食管癌的主要类型;研究人员在99%的患者中都发现了食管腺癌的驱动突变,而且超过50%的患者都对临床试验中的乳腺癌药物(CDK4/6抑制剂)比较敏感,这就意味着研究人员有望在1-2年内进行食管癌患者的II/III期临床试验

【5】Science:发布首个全分辨率的人类基因组遗传图谱

doi:10.1126/science.aau1043

在一项新的研究中,来自冰岛基因解码公司(deCODE genetics)、冰岛大学和雷克雅未克大学的研究人员发布了首个使用全基因组序列数据开发出来的全分辨率人类基因组遗传图谱。该图谱提供了迄今为止关于人类进化的两个关键驱动因素之间的位置、速率和关联性的最详细观察:重组(recombination)---在卵子和精子形成中发生的基因组重组;并且新发突变(de novo mutation)---在我们的每个基因组中出现了几十个通常很小的变异,而且我们没有从父母那里遗传这些变异。这些过程共同确保每个人都是我们物种的独特版本,不过新发突变也是儿童罕见疾病的主要原因,相关研究结果发表在Science期刊上。

这篇论文介绍了冰岛基因解码公司利用冰岛独特的群体遗传资源构建出的最新基因组遗传图谱,并提供给科学界。2002年利用6000个微卫星标记发布的首个人类基因组遗传图谱有助于正确地组装第一个参考基因组。

【6】Nat Genet:科学家成功绘制出了影响骨质疏松症发生的遗传图谱

doi:10.1038/s41588-018-0302-x

近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自蒙特利尔犹太综合医院等机构的科学家们通过研究成功绘制出了与估算骨密度(BMD,bone mineral density)相关的遗传因子图谱,骨密度是临床上诊断骨质疏松症最相关的因子之一;文章中,研究人员鉴别出了518个基因组位点(其中301个位点是新发现的),这或许能够解释与骨质疏松症相关的20%的遗传突变,鉴别出如此多的遗传因素或有望帮助未来帮助研究人员开发出新型靶向性疗法来治疗骨质疏松症并降低人群骨折的风险。

研究者Brent Richards博士表示,本文研究结果或能明显推动科学家们开发新型的骨质疏松症疗法,鉴别出影响骨密度的一类遗传改变或许也能作为新型的药物靶点来帮助制定骨质疏松性骨折的新型预防策略。骨质疏松症是一种非常常见的年龄相关性疾病,其主要表现为机体骨强度的进行性降低,会明显增加个体骨折的风险。尤其在老年人中,骨折会给其健康带来严重的后果,包括增加老年人的死亡率等,在所有的患者中,骨折也常常是医院住院和患者长期康复的主要负担。

【7】Cell:科学家有望成功绘制出人类大脑神经系统详细图谱 或能阐明多种神经性疾病的发生根源

doi:10.1101/294918

近日,一项刊登在国际杂志Cell上研究报告中,来自瑞典卡罗琳学院的研究人员通过研究绘制出了小鼠神经系统中多种细胞类型的系统且全面详细的图谱,该图谱或能为研究人员提供揭示机体神经性疾病起源的线索,此外,研究人员还能利用相同的方法来绘制出关于人类大脑的详细图谱。

大脑神经系统中含有上千种不同类型的神经元细胞、免疫细胞、支持性的神经胶质细胞以及组成血管和膜的特殊细胞等,我们对这些类型细胞的了解主要来自于显微镜,其能为我们提供关于细胞形状的信息、并检测特定的蛋白质,从电生理学角度来讲,细胞是根据其电学特性来区分的。然而,这些方法非常有限,而且目前研究人员并没有绘制出组成哺乳动物神经系统的多种细胞类型的图谱。

【8】Nat Med:重磅!科学家首次绘制出肺部肿瘤的完整细胞图谱

doi:10.1038/s41591-018-0096-5

近日,一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中,来自鲁汶大学等机构的科学家们通过研对数千个健康和癌变的肺部细胞进行研究,首次开发出了肺部肿瘤细胞的全面图谱,研究人员对52种不同的细胞类型进行了区分,研究结果表明,肺部肿瘤或许远比我们认为的要复杂的多,同时研究人员还希望基于本文研究结果来开发出有效治疗多种肺癌的新型疗法。

目前尽管科学家们在抗癌斗争中取得了巨大进展,但在细胞层面上对肿瘤进行科学理解还相对有限,随着诸如单细胞测序、大数据分析以及高级生物信息学技术的出现及发展,如今研究人员就能够在高分辨率模式下对微环境中的单一细胞进行研究,并且理解细胞的表型特征。

【9】Nat Commun:科学家成功绘制出与人类黑色素瘤发生相关DNA损伤图谱

doi:10.1038/s41467-018-05064-0

近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自华盛顿州立大学和乔治亚州立大学的科学家们通过联合研究绘制出了黑色素瘤复发性突变的关键环节图谱,黑色素瘤是一种人类最严重的皮肤癌。

这项研究中,研究者发现,通过名为ETS的特定转录因子进行的DNA结合作用或许会在暴露于紫外线(UV)的细胞中本身就处于突变状态,随着新型基因组图谱绘制技术的发展和应用,相关的研究发现或能帮助研究人员理解为何会在特殊基因的ETS结合位点处发生突变,而这被认为能够驱动人类黑色素瘤发生的开端。

【10】Science:首创胶质瘤解剖转录图谱,推动胶质瘤个性化治疗

doi:10.1126/science.aaf2666

一个由美国和印度几所研究所的研究人员组成的研究团队创造了首个人类恶性胶质瘤的解剖转录图谱,在他们最近发表在Science上的文章中,研究人员描述了他们如何创造出这个图谱以及它包含什么信息,这个项目叫做常春藤胶质瘤图谱项目(Ivy Glioblastoma Atlas Project)。

研究人员表示胶质瘤是最恶性的一种脑瘤,就算是采用最先进的治疗方法进行治疗,大多数病人在诊断后一年之内就会死亡。由于其独特的性质,研究人员认为应该结合现有的研究力量得到一幅关于胶质瘤的图谱,这种图谱不仅可以帮助现有正在进行的研究,还可以帮助病人诊断和治疗。(生物谷Bioon.com)

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