高通量测序在肿瘤中的应用-8.18探索.pptx

高通量测序在肿瘤研究中的应用 市场专员 戴军 2014年7月31日 肿瘤 肿瘤是基因突变逐渐累积的结果 肿瘤的特征 异质性 低频突变 高通量测序为肿瘤研究提供新方法 第二代测序技术从2005年开始相继出现，而Illumina公司推出的Solexa测序技术是第二代测序技术的首选。 一代测序VS高通量测序 高通量测序的特点 通量高 准确度高 分辨率高 成本下降 肿瘤研究思路 DNA水平 全基因组测序 外显子组测序 全基因组测序 外显子组测序 全基因组测序与外显子组测序比较 方法 检测范围 测序深度 优点 缺点 全基因组测序 全基因组范围 30× 90G 获得整个基因组全面信息 可检测所有类型突变 错过低频突变 海量数据分析相对困难 外显子组测序 1-2%基因组序列 150× 10G 经济高效，测2%基因组 测序深度高，利于低频突变检出 检测编码区，数据效率高，更易于分析 错过部分非编码区突变 对大片段结构变异检测较差 案例-食管癌驱动基因突变研究 测序方法 样本量 测序深度 全基因组测序 15对 肿瘤细胞49× 正常细胞30× 外显子组测序 149对 肿瘤细胞83.3×正常细胞85.9× Exome and whole genome sequencing of esophageal adenocarcinoma identifies recurrent driver events and mutational complexity Nat Genet. 2013 May ; 45(5) 全基因组和外显子组测序研究食管腺癌驱动基因 平台：illumina Hiseq 2000 全基因组测序统计变异 外显子组测序统计高频突变基因 两个新发现的高突变基因：ELMO1，DOCK2 信号通路 验证 RNA水平 mRNA 转录组测 数字表达谱测序 非编码RNA 转录组测序 数字表达谱测序 案例-肾上腺库欣综合征致病机制研究 Published online April 2014 Activating Hotspot L205R Mutation in PRKACA and Adrenal Cushing’s Syndrome 肾上腺库欣综合征主要由于肾上腺皮质肿瘤和增生引发的皮质醇过量分泌导致，主要原因包括肾上腺皮质腺瘤、肾上腺癌等。 Illumina Hiseq 2000平台双端90bp测序 测序方法 样本 数据量 外显子组 49对（肿瘤组织及外周血） 169X 转录组 44对，其中36对也使用了外显子组测序 12.6Gb PRKACA p.L205R。 外显子组测序--热点突变基因分析 PRKACA结构 共232个差异表达基因，主要与类固醇代谢和化学刺激反应相关 同时参与这两个过程的StAR、C2R、GSTA1、CXCL2及S100A8/9在PRKACA突变ACAs中上调最明显。 转录组测序--差异表达基因 验证 非编码RNA 非编码RNA miRNA测序 长链非编码RNA测序 小RNA测序 长链非编码RNA测序 案例-神经胶质瘤中miRNA的异常调节 ?Feb, 2013 Transcriptome and Small RNA Deep Sequencing Reveals Deregulation of miRNA Biogenesis in Human Glioma 对40例胶质瘤患者的肿瘤组织及正常组织对照进行RNA-seq与miRNA测序。 单端50bp测序，总数据量分别为610M和230M reads。 肿瘤分型 少突胶质瘤（Oligo） 原始少突胶质瘤（AO） 间变型星形细胞瘤（AA） 胶质母细胞瘤 （GBM） 患者人数 8 7 5 20 各亚型中miRNAs和前体miRNAs表达量均有显著差异。 miRNA差异表达 不同种类的胶质瘤中miRNA成熟率 mRNA与miRNA调控网络 绘制miRNA与mRNA的互作网络，确定了miRNA成熟率相关的通路，包括TGFβ/BMP/SMAD5信号通路。 表观遗传 表观遗传水平研究 免疫共沉淀测序 甲基化测序 免疫共沉淀测序 甲基化测序 案例-成神经管细胞瘤甲基化测序 Decoding the regulatory landscape of Medulloblastoma using DNA methylation sequencing Volker Hovestadt, David T. W. Jones, Simone Picelli, et al. May, 2014 成神经管细胞瘤是一种高度恶性原发性脑肿瘤，产生于小脑和颅后窝。分为4个亚型： WNT-pathway-activated, SHH-pathway-activated, 所知较少的Group 3 a