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基因科技一周行业动态

2019-03-23 08:01:57华大科技BGITech

以下摘选最近一周(3.9-3.15)植物相关研究进展3篇、微生物相关研究进展4篇、人类疾病研究进展12篇、产业资讯与政策报道11篇,供大家速览。


 


 

科研进展-植物


 

揭示梨亚基因组演化历程(Horticulture Research

南京农业大学研究人员以近期未发生过基因组加倍的桃作为外群物种鉴定出梨基因组中两套亚基因组,并且通过比较两套亚基因组的基因丢失率、进化速率、基因表达水平及DNA甲基化水平发现,这两套亚基因组并无明显的亚基因组优势效应。通过进一步的挖掘发现在亚基因组的内部,存在两种类型的基因,第一类是在亚基因组对应位置丢失了共线性同源基因的“单基因”(singleton genes),第二类是在对应位置保留共线性同源基因的“部分同源基因”(homeologous genes),之间的进化速率,DNA甲基化水平、基因表达深度上有着明显的差别。这些结果揭示梨源自于一个古同源四倍体祖先,这个研究将有助于提高对于植物发生多倍体化后的基因组进化的理解。(BioArt植物)


 

水稻高质量新蛋白质数据集(Nature Ecology & Evolution

3月11日,华大基因刘斯奇研究员团队与芝加哥大学龙漫远教授团队、亚利桑那大学等团队合作研究的成果刊登在《Nature Ecology & Evolution》上,芝加哥大学张力博士和华大基因任艳博士为共同第一作者。该研究使用了MRM(Multiple Reaction Monitoring)靶标蛋白质组学分析技术,提供了迄今为止最大的高质量的新蛋白质数据集,将是未来基因驱动生物演化研究的重要参考。(华大基因BGI-tech)


 

全球首个野生大豆高质量参考基因组(Nature Communications

3月14日,香港中文大学林汉明教授团队主导,联合华大基因等多家国内外机构,完成了全球首个野生大豆高质量参考基因组解析,研究团队针对野生大豆W05,应用三代PacBio测序技术、Bionano Genomics双酶切光学图谱(OM)和高通量染色体构象捕获技术(Hi-C)产出的数据,组装得到染色体级别的参考基因组,其大小为1013.2 Mb,contig N50为3.3 Mb,注释获得55,539个蛋白编码基因。该成果为挖掘野生大豆遗传资源和改良、优化栽培大豆品种提供了重要工具。华大基因为该研究工作提供了测序服务,并参与了该基因组的组装分析。(华大基因BGI-tech)


 


 

科研进展-人类疾病


 

绘制三阴性乳腺癌多组学图谱(Cancer Cell

复旦大学附属肿瘤医院等联合团队全面分析了465例原发性三阴性乳腺癌(TNBC)队列的临床、基因组和转录组学数据。通过对庞大基因数据的分析,将三阴性乳腺癌分为4种不同的亚型:免疫调节型、腔面雄激素受体型(LAR)、基底样免疫抑制型和间质型,并在每个亚型中鉴定出假定的治疗靶标或生物标志物。同时,还首次公布了一批中国人三阴性乳腺癌的特有基因突变,如PIK3CA基因突变和拷贝数增加、以及LAR亚型在中国队列中比在癌症基因组图谱(TCGA)中更频繁。重要的是,LAR亚型显示出更多的ERBB2体细胞突变,不常见的突变特征3和频繁的CDKN2A缺失。该研究是国际上首次基于多维组学大数据系统提出的三阴性乳腺癌分类标准,为寻找到三阴性乳腺癌的靶点指明了新的方向。

https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(19)30096-0


 

Nature子刊:miRNA可抑制结直肠癌(Nature Communications

南方医科大学研究人员对比81份结直肠癌肿瘤组织及81份邻近的正常组织,发现肿瘤组织中miR-500a-5p表达降低,且与恶性进展相关。在结直肠癌细胞中表达miR-500a-5p,可引起G0/G1细胞周期停滞,抑制细胞的生长及迁移。机制研究表明,miR-500a-5p直接作用于组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2),抑制后者介导的小鼠结直肠癌细胞增殖;转录因子YY1通过结合miR-500a-5p的启动子区域,负向调控其转录。在不同的结直肠癌肿瘤模型中,miR-500a-5p可显著抑制肿瘤发展。(Nature Communications)


 

Science子刊: 治疗炎症性肠病的新靶点(Science Translational Medicine

华盛顿大学医学院研究人员对结肠活检组织开展转录组分析,发现与对照相比,IBD患者的1,770多个基因失调,这组基因集中在与凝血或止血相关的基因。研究人员指出,这也可能是IBD患者血栓风险增加的原因。之后,通过网络分析和生物学通路分析来进一步缩小靶点范围,重点关注了SERPINE1基因(编码PAI-1,负责凝血)上,因为它与炎症和肠上皮有关。对于严重的炎症性肠病患者,凝血相关蛋白PAI-1的活性也升高。通过更多的小鼠研究,发现PAI-1通过与组织纤溶酶原激活物(tPA)蛋白的相互作用来促进炎症,tPA通常预防结肠炎和粘膜损伤。PAI-1通过阻断tPA介导的切割及抗炎性TGF-β的激活而加剧了粘膜损伤。该结果表明,PAI-1水平的增高可能导致了更具侵袭性的疾病,但也表明它有望成为治疗靶点。(生物通)


 

揭示癌细胞的突变起源(Cell

Wellcome Sanger研究所等联合团队研究了1001种人类癌细胞系和577种人类癌症移植物的基因组序列,发现了在人类癌症中的一种主要突变模式,发生在癌细胞株的爆发中。来自已知外部因素(如吸烟或紫外线)的突变特征不再在细胞系中产生时,而大多数与细胞内部因素相关的特征仍在以稳定的速度产生。然而,令人惊讶的是,他们发现,与DNA编辑蛋白APOBEC相关的两个常见突变特征,实际上在细胞系中会随着时间的推移开启和关闭,将这种现象称为“偶发性突变(episodic mutagenesis)”。(生物探索)


 

怀孕次数和时间或影响BRCA1/2突变女性患乳腺癌的风险(Journal of the National Cancer Institute

哥伦比亚大学公共卫生学院和巴黎国家卫生和医学研究所研究人员采用回顾性队列分析对来自21个国家或中心的5707名BRCA1和3535名BRCA2携带者的前瞻性随访研究数据进行跟踪研究,结果表明,多次妊娠和母乳喂养降低了女性患乳腺癌的风险。根据目前最大规模的BRCA1和BRCA2突变携带者的前瞻性研究,与单次足月妊娠女性相比,BRCA1突变女性如果有2个、3或4个或更多足月妊娠,其患乳腺癌的风险降低分别降低21%、30%和50%。母乳喂养也降低了突变携带者的风险。相比之下,多次妊娠未明显降低BRCA2突变女性风险。只有一次足月妊娠的BRCA1突变携带者患乳腺癌风险增加,等同于生育少于4个的BRCA2突变女性。(生物通)


 

低热量饮食或减轻炎症性肠病(Cell Reports

美国南加州大学研究人员给18只患有炎症性肠病(IBD)的小鼠喂食4天低热量植物性食物。这种模仿禁食的饮食增加了肠道中的干细胞,也逆转了炎症引起的结肠收缩。另一组11只老鼠被禁食(除了水),其肠道也有一些改善,但没有出现任何炎症症状的逆转。在这两组小鼠中,研究团队均发现了肠道细菌乳酸菌数量的增加,而这种微生物的移植可逆转IBD症状。低热量饮食有助于让肠道重新充满乳酸菌,而乳酸菌可以改善症状。这种模仿禁食的饮食方法之前已经在未患有IBD的人群中进行了试验。(科学网)


 

基于分子亚型预测乳腺癌复发风险(Nature

斯坦福大学医学院和剑桥大学研究人员开发了一种统计工具,模拟不同的疾病阶段(局部复发、远端复发、乳腺癌相关死亡等)和乳腺癌死亡率的竞争风险,来预测个体复发风险。通过将该模型应用于3,240名乳腺癌患者,临床随访中位数为14年;进一步收集了来自乳腺癌国际联盟分子分类学(METABRIC)研究的1,980名个体的数据,有详细的分子特征数据。研究人员将乳腺肿瘤分为11个复发风险不同的综合亚型,并确定了4种晚期复发的高风险亚型,这些肿瘤属于ER阳性、HER2阴性,20年内的复发风险为42%~55%,约占26%的ER阳性乳腺肿瘤。此外,还定义了三阴性乳腺癌的亚组,在五年后很少复发,并且是一个单独的亚组。该研究表明乳腺肿瘤的遗传和分子模式可预测患者是否可能在治疗后复发,有望提供新的治疗靶标,为高风险患者带来新的治疗策略。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1007-8


 

开发筛查新技术,实现肝癌早发现早治疗(PNAS

中国医学科学院肿瘤医院联合团队采用自主研发的肝细胞癌筛查(HCCsceen)检测方法,基于血液中游离细胞DNA(cfDNA)的遗传突变,同时结合血液蛋白质标记物以提高敏感性和特异性。借助NGS,可同时对cfDNA的点突变、插入缺失突变、HBV病毒整合等肝癌常见突变做出精确检测。通过对331例无症状的乙肝病毒携带者进行HCCscreen筛查。在这些甲胎蛋白和B超结果都显示正常的受试者中,有24例显示标志物阳性。此后,经过6~8个月的追踪随访,阳性受试者中发现4例早期肝癌,预测值达到17%,远高于以往的研究。此外,在其余300多例检测结果阴性的受试者中,经过同样时间的随访,没有发现任何一例肝癌发生,显示这种筛查技术在研究队列中100%的灵敏度,以及94%的特异性。(学术经纬)


 

高脂高糖饮食对健康的影响具有性别差异(Hypertension

研究人员对正常后代大鼠或宫内发育迟缓(IUGR)后代大鼠喂食正常饮食或高脂高糖饮食,干预从断奶后开始至6月龄截止。结果发现,高脂高糖饮食增加了后代大鼠的血压,喂食正常饮食的雄性IUGR后代大鼠的血压高于喂食正常饮食的雄性正常后代大鼠。肾小球滤过率在雄性IUGR后代大鼠中显著降低,而高脂高糖饮食恶化了这种趋势。高脂高糖饮食与正常后代大鼠(而非雄性IUGR后代大鼠)的糖耐受相关,并恶化了雌性IUGR后代大鼠的糖耐受。(热心肠研究院)


 

适度肌肉训练可降低2型糖尿病风险(Mayo Clinic Proceedings

爱荷华州立大学研究人员对4500多名成年人进行研究发现,适度的肌肉力量使2型糖尿病的风险降低了32%。这些益处与心肺健康无关,较高的肌肉强度并不能提供额外保护。(生物探索)


 

不孕症与癌症风险的小幅增加有关(Human Reproduction

美国加利福尼亚州斯坦福大学医学院研究人员针对美国64,000多名育龄女性进行研究发现,与300多万名没有生育问题的女性相比,在随访期间,不孕女性组中诊断出1310例癌症,而对照组非不孕女性中诊断出53116例癌症。乳腺癌是两组中最常见的癌症。在考虑了吸烟、肥胖、年龄、受教育程度和生育年龄等可能影响结果的因素后,研究人员发现,与对照组相比,不孕女性组总体上患癌症的风险比对照组高出18%;绝对风险为2%,而对照组为1.7%。考虑到特定癌症风险,发现不孕女性患激素驱动的卵巢和子宫癌症的风险略高,尽管两组女性患乳腺癌的风险相似。此外,还发现,在不孕女性中,不受激素驱动的癌症风险也略高,包括肺癌、甲状腺癌、肝癌、胆囊癌和白血病。(生物探索)


 

发现骨形成的新型调节因子(Stem Cells and Development

研究人员发现了小鼠体内一种新的转录因子成骨细胞诱导因子1(ObI-1)可以帮助调节间充质干细胞(MSCs)分化为骨的过程,该因子在一定程度上通过刺激BMP信号通路控制Runx2的表达来发挥作用。此外,在多功小鼠骨髓细胞和原代小鼠间充质干细胞上利用基因敲除和过表达实验验证了这些结果。(生物谷)


 


 

科研进展-微生物及其他


 

发现7000多种新海洋微生物,有助研发新型抗生素(Nature Communications

香港科技大学、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学等联合团队以原位培养生物膜的研究方式在太平洋、大西洋、印度洋等全球多个水域取样。经过8年研究,最终发现超过7000个全新的海洋生物物种,以及10个新的微生物门类,大幅提升人类对海洋微生物的认知。该研究还发现了一种新型酸杆菌门,拥有大量化合物合成基因簇,有望用来抗癌和制造新型抗生素药物。另外,这种新型酸杆菌门拥有最新基因编辑系统CRISPR,是海洋生物中的首例。(Nature Communications)


 

肠道菌群或能帮助人类抵御寒冷(Cell Reports

中科院遗传所研究人员利用不同的抗生素清除掉动物机体中的肠道菌群,随后发现,缺少肠道菌群的动物会出现机体温度调节功能的损伤。此外,还在无菌小鼠体内证实了上述结果,移除肠道菌群能够抑制BAT中解偶联蛋白1(UCP1)表达的增加,同时还会降低白色脂肪组织褐变的水平;引发这种效应的原因或许是机体完整微生物组的缺失,以至于动物无法消化足够的食物来满足寒冷状态下能量需求的上升,而且这对BAT的影响也是一种继发效应。通过给动物灌喂细菌代谢产物—丁酸盐(butyrate)就会增加治疗小鼠体内的生热能力,从而就会逆转肠道菌群缺失所产生的影响。肠道菌群在刺激动物机体寒冷诱导的产热过程中扮演着关键的信号角色。该研究揭示了肠道菌群在机体温度调节中扮演的关键角色,温度调节时动物对寒冷环境做出的反应。(生物谷)


 

已知肠道细菌分类类群增加50%(Nature

研究人员从来自不同地理环境分布和表型多样化人类受试者的3,810个粪便宏基因组中重建了60,664个原核生物基因组草图。这些基因组提供了2,058个以前未知的菌种水平操作分类单位(OUT),将已知肠道细菌的系统发育多样性增加了50%。平均而言,新发现的OTU对肠道菌群α-多样性丰富度和菌种丰度的平均贡献分别为33%和28%,并且主要来自农村人口。 临床肠道微生物组研究的荟萃分析确定了新OTU的多种疾病关联,这些联系有可能改善预测模型。该研究分析表明,未培养的肠道物种经历了基因组减少而失去了某些生物合成途径,这可能为未来改善培养策略提供线索。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1058-x


 

微生物研究揭示马铃薯疮痂病发病新机制(Microbiome

马铃薯疮痂病是世界上普遍发生的一种顽固性病害,可造成10%至30%的减产,部分地块甚至减产40%以上,其感染该病的马铃薯表皮有不少疮疤,不耐贮藏。研究人员大都聚焦在该病致病菌生痂链霉菌的单一作用,而在生产中此菌和土壤微生物是否有协同作用并不清楚。山东农业大学团队首次系统解析了土壤微生物组成和功能与马铃薯疮痂病的关系,对揭示疮痂病的发生机制和防治疮痂病提供了重要的支撑。(iPlant)


 


 

产业资讯


 

爱尔兰基因组学医学和都柏林大学将开展大规模人口研究计划

爱尔兰基因组学医学(GMI)和都柏林大学(UCD)表示,双方计划在爱尔兰开展一项大规模人口研究计划,以研究60多种疾病,包括多发性硬化症,糖尿病,炎症性肠病和阿尔茨海默病。 合作伙伴将研究多达10%的爱尔兰人口中遗传变异与人类疾病之间的关系,并将专注于可转化为新的精确疗法的新发现。GMI和UCD还指出,计划建立新一代爱尔兰基因组医学专业人员的能力、培养和发展。(Genomeweb)


 

上海将制定出台支持生物医药产业高质量发展行动计划

3月11日,2019年上海市卫生健康工作会议召开。会议要求上海要抓住自贸区增设新片区、上交所设立科创板并试点注册制以及“健康50条”等政策红利,推进卫生健康制度创新,探索试点更为开放的政策举措,制定出台支持生物医药产业高质量发展行动计划,大力发展现代医药、医疗器械、健康信息服务、健康养老、养生休闲、体育健身等产业,形成与上海城市发展能级相适应的健康产业体系。(上证报)


 

张锋与David Liu共同创立的基因编辑公司完成1.35亿美元B轮融资

由张锋、David Liu以及J. Keith Joung三位共同创立的生物科技公司Beam Therapeutics宣布完成1.35亿美元的B轮融资。此次B轮融资的参与者包括新投资者Redmile Group、Cormorant Asset Management、GV、Altitude Life Science Ventures等。该资金将用于下一代CRISPR技术的开发以及扩充单碱基编辑平台的研发管线,进一步扩大其科技的领先地位。(Beam Therapeutics)


 

华大基因和Natera达成5000万美元合作,在中国商业化液体活检检测

Natera和华大基因(BGI Genomics)表示,双方签署了一项价值5000万美元的合作伙伴关系,以便在中国商业化Natera的Signatera微小残留病(MRD)检测,并基于BGI测序技术平台的DNBseq™NGS技术平台在特定目标市场开展生殖健康检测。根据这项为期10年的协议,华大基因将向Natera支付5000万美元,包括预付许可费、预付特许使用金和阶段性付款。Natera将向华大基因预付600万美元的测序服务。Natera和BGI Genomics将首先通过中国的专业医院网络提供Signatera检测。在获得监管机构批准对DNBseq进行测试后,两家公司计划在该国更广泛地提供Signatera。(华大基因)


 

23andMe将提供面向消费者的2型糖尿病基因检测报告

23andMe宣布,其正在升级售价99美元的家庭DNA检测,着手开发第一个直接面向消费者的2型糖尿病基因检测,并解释可能患上糖尿病的基因和生活方式因素。据了解,23andMe的新2型糖尿病报告将使用了来自其公司250多万客户的真实数据,并创建了一个模型,该模型考虑了超过1000种基因变异的综合影响以达到多基因评分,以评估个体罹患2型糖尿病的可能性。这份报告可以帮助用户了解他们的基因、体重、年龄和生活方式等其他因素如何影响患2型糖尿病的可能性,以及他们可以采取哪些行动来降低这种可能性。这份新报告还提供了一个模板,在此基础上可以创建未来的报告,这将允许23andMe使用数据驱动的多基因模型来计算遗传复杂疾病的可能性。(生物探索)


 


 

  政策   


 

ASBrS:所有乳腺癌患者都应接受多基因检测

美国乳腺外科医师协会(ASBrS)建议乳腺癌患者应接受多基因检测,以评估其遗传性癌症风险。此类检测应包括BRCA1 / BRCA2和PALB2,以及适合临床情况和家族史的其他基因。该协会指出,对于新诊断的患者,panel检测可确定影响预防性手术、放射和全身治疗决策的突变。此外,还可帮助亲属了解其癌症遗传风险,并帮助启动级联检测。该组还警告不要根据不确定意义的变异结果做出临床决策。


 

FDA批准首个三阴性乳腺癌免疫治疗方案

3 月 8 日,美国 FDA 批准一项新的治疗方案,用于治疗晚期或转移性的三阴性乳腺癌。本次批准的治疗方案是免疫疗法(Tecentriq)和化疗的联合,这是 FDA 批准的首个三阴性乳腺癌免疫治疗方案。免疫疗法 Tecentriq 具有灭活 PD-L1 蛋白的作用,联合化疗有助于消除癌细胞。FDA 表示,虽然该药物已经具备一些研究数据的支持,但在后期临床治疗中,仍需持续收集该疗法临床有效性的证据,若效果不理想,FDA 很有可能撤销此项疗法的批准。(丁香园)


 

白宫提议2020财年削减12%的NIH预算

美国总统特朗普提议将NIH资金减少12%作为白宫2020财年预算计划的一部分。白宫预算计划要求在2020财年削减NIH所有机构,包括国家癌症研究所,其资金将减少8.97亿美元至52.5亿美元;国家人类基因组研究所,将减少8000万美元资金,达到4.95亿美元;国家过敏和传染病研究所将分配约47.5亿美元,减少7.69亿美元,以及国家心脏,肺和血液研究所,将减少4.86亿美元的资金,减少到30亿美元。根据预算蓝图,美国食FDA将在2020财年获得额外的6.43亿美元资金,达到61亿美元,而疾病控制和预防中心将获得119.5亿美元。(Genomeweb)


 

NCI主任将接任FDA新任代理局长

3月13日,特朗普政府宣布将任命美国国家癌症研究所(NCI)主任诺曼·沙普利斯,于下个月出任FDA(美国食品和药物管理局)代理局长就在不到一周前,现任负责人Scott Gottlieb宣布计划于4月初离职。(新浪)


 

欧洲生物信息研究所获英国政府4500万英镑资助,用于扩展其计算基础设施

欧洲分子学实验室下属欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI)宣布,已从英国政府获得4500万英镑(约合5970万美元)资助,用于扩展其计算基础设施。EMBL-EBI开发了免费可用数据库、工具和软件,以实现公共资助研究中产生的数据的比对、验证和可视化,一直是“人类细胞图谱计划”和“英国生物银行”等计划的贡献者。EMBL-EBI表示,将利用这笔资金以增加其计算、存储和建设能力。“我们处理、获取和访问大量数据的能力对于21世纪的科学发现至关重要,尤其是在健康和生命科学领域,基因组学和分子生物学正在推动重大进步”,UKRI Chief执行马克·沃尔波特在一份声明中说。(Genomeweb)


 

FDA连续更新5大指南,癌症临床试验将迎来新变化

3月14日,FDA发布了4项关于癌症临床试验标准的指导文件草案和关于青少年患者入组成人肿瘤学临床试验的指导文件终稿。这些文件更新了癌症临床试验招募患者入组的标准,在澄清儿童和青少年患者入组标准的同时,有望让原先无法加入临床试验的患者获得入组的机会。(药明康德)