大家好，今天跟大家分享一篇题为Long-read sequencing identifies novels tructural variations in colorectal cancer（长链测序鉴定癌症结直肠癌的新结构变异）2023年2月，发表在Plos Genetics上的文章利用ONT测序平台，对结直肠癌（CRC）进行长读长测序，精准检测每个样本的SV，对SV进行分析后发现CRC中有扩展的LINE和SINE插入，并且利用长读长的优势鉴定到了新的融合基因。
01
研究背景
结构变异 （SV） 是癌症基因组改变的关键类型，有助于许多癌症的肿瘤发生和进展，包括结直肠癌 （CRC）。然而，由于常用的短读长测序的SV检测能力有限，CRC中的SV仍然难以可靠地检测。本研究采用纳米孔全基因组长读长测序法研究了21对CRC样本中的体细胞SV。
鉴定出来自 21 例 CRC 患者（494 例 SV/患者）的 5200 例新型体细胞 SV。鉴定出沉默 APC 表达的 4.9 Mbp 长反转（由 RNA-seq 证实）和结构性改变 CFTR 的 11.2 kbp 反转。检测到两种可能在功能上影响致癌基因RNF38和抑癌基因SMAD3的新型基因融合。RNF38融合具有促进转移的能力，通过体外迁移和侵袭试验以及体内转移实验得到证实。
这项工作强调了长读长测序在癌症基因组分析中的各种应用，并为体细胞SV如何在结构上改变CRC中的关键基因提供了新的视角。通过纳米孔测序对体细胞SV的研究揭示了这种基因组方法在促进CRC的精确诊断和个性化治疗方面的潜力。
见图一
长读长测序数据摘要。
图一
（A） 通过纳米孔测序仪从 21 对肿瘤/正常样本中获得的长读长数据的测序深度（左）和读数 N50（右）。
（B） 肿瘤/正常样本的总碱基（Y 轴）在读取长度（X 轴）上的累积分布。标记读长 10 Kbp+ 和 50 Kbp+ 中的碱基数量。
（C）长读长测序的映射率和同一性。
见图二
通过长读长测序检测 CRC 中的体细胞 SV。
图二
（A） 在 21 对 CRC 样本中通过长读长测序鉴定的体细胞缺失 （DEL） 和插入 （INS） 染色体表意图。
（B） 饼图，显示从长读长测序数据中鉴定出的不同类别 SV 的百分比，包括或排除 STR 区域中的插入。
（C） MSI-H 或 MSS 样品中体细胞插入的定量（p<0.0001，学生 t 检验）。
（D） 在多个样品中检测到的体细胞SV的数量，包括（左）或排除在STR区域（右）的插入。X 轴上的“重复”是指检测到 SV 的样本数量。
见图三
体细胞缺失/插入的序列分析。
图三
（A 和 B） 使用 RepeatMasker 进行序列分析获得的每个样品中体细胞缺失 （A） 和插入 （B） 的基因组背景。Segdup，段重复;卫星，卫星重复;Low_complexity，低复杂度重复。
（C） 删除和插入的组成部分和比例，包括或不包括在可疑交易报告中的插入。
见图四
通过纳米孔测序检测到大规模反转和基因融合。
图四
（A-D）跨越 APC 外显子 1 的 4,915 kbp 反转 （A）、CFTR 的 11.2 kbp 反转 （B）、RNF38-RAD51B 基因融合 （C） 和 SMAD3-SHISA6 基因融合 （D） 的读长和结构。对于读取对齐，跨断点的读取以颜色突出显示。对于每个反转，顶部面板指示发生反转的轨迹，以及连接断点的读取对齐方式（通过功能区可视化）。正向和反向拆分读数分别用蓝色和红色标记。中间面板显示断点周围的读取比对（由 Integrative Genomics Viewer 可视化）。底部面板显示了 SV 的详细结构（通过功能区可视化）。对于每个基因融合，顶部、中间和底部面板分别显示易位位点、读段比对和分裂读段。
见图五
RNF38-RAD51B促进细胞迁移、侵袭和CRC转移。
图五
（A、B）RNF38-RAD51B 过表达 CRC 细胞的跨井迁移试验的代表性图像 （A） 和统计结果 （B）（每组重复 3 次）。
（C、D）RNF38-RAD51B 过表达 CRC 细胞的跨井侵袭试验的代表性图像 （C） 和统计结果 （D）（每组重复 3 次）。
（E、F）静脉注射过表达HCT116细胞的RNF38-RAD51B（每组8只小鼠）的异种移植小鼠肝脏中转移性肿瘤的代表性H&E染色图像（E）和计数（F）。p < 0.05 具有统计学意义（学生的 t 检验）。
02
研究结论
总之，我们的研究提供了一个例子，说明了长读长纳米孔测序在癌症基因组研究中的效用。我们的工作突出了长读长测序作为CRC精确诊断和治疗新平台的潜力，并描绘了CRC中通过长读长测序检测到的体细胞SV的第一个景观，这可以成为未来生物学和临床研究的有用资源。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
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