基于高通量基因表达数据库及生物信息学对坐骨神经痛差异表达基因的分析研究

目的基于高通量基因表达(GEO)数据库及生物信息学筛选坐骨神经痛相关差异表达基因(DEGs),分析其生物学功能,为临床治疗坐骨神经痛提供参考。方法通过GEO数据库获取坐骨神经痛基因芯片(GSE124272)数据集,经仙桃学术软件异质性分析获取坐骨神经痛相关DEGs,对坐骨神经痛相关DEGs进行基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)的通路富集分析。借助Cytoscape软件实施蛋白质互作网络(PPI)分析获取关键基因,经转录因子调控网络专用数据库(TRRUST)确定关键基因的主要调节转录因子及相应的调节关系。结果415个坐骨神经痛相关DEGs经PPI分析共获取15个关键基因,经TRRUST确定共12个TF协同参与检查点激酶1(CHEK1)、含杆状病毒IAP重复序列蛋白5(BIRC5)、细胞周期蛋白B2(CCNB2)、胸苷酸合成酶(TYMS)、细胞周期蛋白B1(CCNB1)关键基因的调控。结论CHEK1、BIRC5、CCNB2、TYMS、CCNB1可作为坐骨神经痛的新治疗靶点和预防标志物。

脑脊液高通量基因测序诊断造血干细胞移植术后颅内琼氏不动杆菌感染1例报告

1病例资料患者女,48岁,2018年7月无诱因出现乏力伴面色苍白,当地医院血常规检查示单核细胞增多(1.3×10^(9)/L);骨髓细胞形态学检查示单核细胞占37.5%,其中幼稚单核细胞占12.5%,考虑慢性粒-单核细胞白血病(chronic myelomonocytic leukemia,CMML)。予小剂量阿糖胞苷(50 mg/d)连用7 d,治疗结束后监测血常规2周,外周血单核细胞计数波动在(1.2~1.4)×10^(9)/L,患者不适症状无改善。

一种适用于高通量基因分型的水稻种子切片DNA制备技术

建立一种高质量、低成本的水稻种子切片DNA制备方法,用于育种群体的高通量基因分型。通过对比TPS法提取水稻叶片DNA及96孔板结合磁珠法提取切片种子DNA的纯度和浓度,进一步采用STARP(Semi-thermal asymmetric PCR)标记检测验证96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA的质量。结果表明:96孔板结合磁珠法提取水稻种子切片的DNA质量和纯度优于TPS法提取水稻叶片的DNA质量;STARP标记检测验证结果显示96孔板结合磁珠法提取水稻切片种子DNA可适用于GS3、Wx的STARP标记基因分型,其鉴定结果与测序结果一致。研究显示96孔板结合磁珠法可以从微量水稻种子切片中提出高回收率、高纯度、高完整度、无PCR抑制物的DNA用于高通量STATP法基因单倍型分析,可获得一种96孔板结合磁珠法提取DNA的高通量基因分型操作流程。

基于高通量基因测序诊治肺萜烯诺卡菌病5例并文献复习

目的:分析肺萜烯诺卡菌病患者的临床表现、影像和实验室检查特征以及临床治疗方案,提高对该病的临床认识。方法:收集2020年6月—2021年12月经宏基因组二代测序(mNGS)诊断的5例肺萜烯诺卡菌病患者相关信息,对其临床特征、实验室检查、影像、微生物学特征以及治疗方案进行回顾性分析。结果:5例患者中,多数为老年人,临床表现以高热、咳嗽、咳痰为主;实验室检查多表现为白细胞计数异常、中性粒细胞百分比升高、低蛋白血症;影像学特征以双侧病变多见,空洞、结节以及斑片影是最常见的影像学特征。经mNGS诊断后使用利奈唑胺、复方磺胺甲恶唑(TMP-SMZ)、亚胺培南西司他汀联合治疗方案,疗程6~12个月,复查胸部CT病灶明显吸收。结论:肺萜烯诺卡菌病的临床表现为化脓性炎症,通常表现为高热合并肺部空洞及实变影,mNGS有助于明确病原学诊断,利奈唑胺、TMP-SMZ、亚胺培南西司他汀可作为治疗方案的核心用药。

高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断和筛查技术规范(试行)

高通量基因测序技术的迅猛发展,极大地拓宽了人类胚胎植入前遗传学诊断/筛查(PGD/PGS)的适用范畴,提高了PGD/PGS的准确性。为了更规范地使用高通量基因测序技术进行PGD/PGS,中华医学会生殖医学分会制定此规范,以明确开展本项技术的基本条件、组织管理、临床流程与质量控制等方面的基本要求。

5687例高通量基因测序产前筛查指征及结果分析

目的探讨孕期开展高通量基因测序产前筛查技术的临床应用价值。方法回顾性分析在甘肃省妇幼保健院就诊的自愿接受高通量基因测序产前筛查单胎妊娠孕妇5 687例,采用高通量测序平台对孕妇外周血游离胎儿DNA进行测序分析,对测序结果进行生物信息分析,提示高风险及性染色体异常者,进一步行羊膜腔穿刺进行胎儿染色体核型分析。结果 5 687例孕妇中游离胎儿DNA高通量基因测序技术检出37例21-三体高风险,5例18-三体高风险,2例13-三体高风险,性染色体异常30例。羊水染色体核型分析证实其中30例胎儿21-三体,3例18-三体,性染色体异常12例,高通量基因测序技术对于21-三体阳性预测值可达97%。结论高龄孕妇是胎儿染色体异常的高危人群。高通量基因测序技术是胎儿21-三体的有效产前筛查方法,它具有无创、准确的特点,且筛查结果不受孕周限制,具有较高的临床应用价值。

52例稽留流产绒毛染色体高通量基因测序

目的通过高通量基因测序检查稽留流产胚胎绒毛组织染色体,了解胚胎染色体异常与稽留流产之间的关系,为指导下一次妊娠提供依据。方法用高通量基因测序技术,对52例稽留流产绒毛组织物进行染色体检测,了解染色体异常的类型及所占比例。结果 52例稽留流产绒毛样本中,染色体异常28例,数目异常24例,其中三体17例,三倍体6例,单体1例;结构异常4例。结论胚胎染色体异常是早孕期稽留流产的主要原因,高通量基因测序技术检测绒毛染色体具有全面、快速、准确的优点,有助于明确稽留流产病因,合理指导再次妊娠。

高通量基因测序仪行业标准的验证

目的按照制定的高通量基因测序仪行业标准的性能指标,使用测序通量<20 Gb/run且≥2 Gb/run高通量基因测序仪进行验证。方法取测序仪性能评价用脱氧核糖核酸国家参考品的DNA,经过DNA片段化处理、末端修复、接头连接和文库扩增等步骤后构建文库;然后将文库PCR扩增;最后使用测序反应通用试剂盒(半导体法)和BES4000基因测序仪进行测序。结果测序覆盖率为99.99%,测序平均深度为166×。国家参考品中人基因组DNA样本的比对率为86.14%,碱基测序准确率为98.97%;SNP、Indel准确率为95.40%;SNP、Indel灵敏度为85.75%。人基因组DNA、人乳头瘤病毒11型基因组DNA、大肠杆菌基因组DNA和高GC含量细菌基因组DNA样本的一致序列准确率分别为99.94%、100%、99.95%和99.88%。国家参考品进行三次重复测序,重复性结果均符合要求。结论制定的行业标准可以用于高通量基因测序仪的性能评价,为产品注册检定及上市后监督管理提供依据。

高通量基因测序产前筛查与诊断技术在高龄孕妇中的应用研究

目的将高通量基因测序的产前筛查以及诊断技术应用于高龄孕妇中,研究及分析诊断价值。方法此文2015年2月至2018年5月在本医院接受诊断的6400例高龄孕妇,开展回顾分析,包含3385例直接要求羊水诊断的孕妇及3015例先要求接受无创DNA产前检测间接羊水诊断的孕妇,研究及分析所有孕妇的诊断结果。结果先要求接受无创DNA产前检测间接羊水诊断的高龄孕妇中,染色体异常检出总计率是1.23%,包含21-三体20例、18-三体10例、47,XXY 7例,直接要求羊水诊断的高龄孕妇中,染色体异常检出总计率是1.03%,包含21-三体19例、18-三体9例、47,XXY 7例,先要求接受无创DNA产前检测间接羊水诊断的染色体异常检出总计率略高于直接要求羊水诊断,但无显著数据差异,P>0.05。结论对高龄孕妇采取高通量基因测序的产前筛查以及诊断技术呈现重要诊断价值,能够为拒绝接受羊膜腔穿刺术或是具有羊水诊断相关禁忌证的高龄孕妇提供新的产前诊断方式。

高通量基因测序产前筛查与诊断技术规范解读

近几年,无创产前检测（noninvasive prenatal test,NIPT）已被大家所熟知,一些试点单位也在逐步开展此项技术。从世界范围来看,已经有多个国家都出台了相应的NIPT指南,我国也于2015年出台了NIPT相关的政策法规。基于段院长提出的＂制度先行,培训先行＂理念,我们在第五届胎儿医学大会上特邀了来自北京协和医院的刘俊涛教授,

高通量基因芯片检测阻断Cyclin B1后基因的差异表达

目的:研究Cyclin B1敲低后差异表达的基因,并筛选出与自噬相关的基因。方法:利用胸腺核苷(TdR)双阻断法使鼻咽癌细胞CNE-2周期同步化至S期,siRNA干扰Cyclin B1的表达,流式细胞术验证转染效率,q-PCR和western blot验证siRNA沉默效率,高通量基因芯片筛选对照组和实验组差异表达的基因。结果:经2.5mmol/L的TdR同步化后,流式细胞仪检测细胞周期,获得S期细胞。用脂质体转染法将FAM-siRNA导入CNE-2细胞后,流式细胞术检测转染效率为85.6%,将Cyclin B1-siRNA导入CNE-2细胞后,Cyclin B1的mRNA和蛋白表达均较对照组明显下降85%(P<0.01)。基因芯片结果显示与对照组相比,转染Cyclin B1-siRNA后一共有2 408个差异表达的基因,其中1 245个基因显著上调,1 163个基因显著下调,初步筛选出上调的自噬相关基因PTEN。结论:Cyclin B1-siRNA可以有效地沉默Cyclin B1蛋白的表达,并可以使2408个基因差异表达,初步筛选出上调的自噬相关基因PTEN。

高通量基因测序技术在自然流产胎儿绒毛染色体的核型分析

目的探讨自然妊娠与辅助生殖助孕(ART)流产组织胎儿绒毛染色体异常情况。方法采用高通量测序技术对364例流产组织进行染色体核型分析,并根据染色体非显带核型对三体核型进行分组,将其分为A、B、C、D、E、F、G 7组。结果 (1)绒毛染色体总异常发生率为48.90%(178/364),自然妊娠组绒毛染色体异常发生率显著高于ART组(52.85%vs 40.68%)(P=0.033);异常核型以三体型最多见,占65.17%,染色体微缺失/微重复次之,占15.73%;(2)ART组<35岁与≥35岁胚停组织绒毛染色体异常发生率差异无统计学意义,自然妊娠组两者间差异有统计学意义(P=0.005);(3)流产组织中女性胚胎异常核型占总异常核型的46.89%,男性胚胎占53.11%,两者差异有统计学意义(P=0.007);(4)ART组以复发性流产最常见,占60.00%;(5)自然流产组织中胚胎异常核型主要分布于E组和G组,男胚A组异常核型显著多于女胚(P=0.007)。结论高通量测序在自然流产绒毛组织染色体核型分析中有较高的应用价值,有助于判断早期流产的遗传学病因,为再次妊娠遗传学咨询提供服务。

基于高通量基因测序分析腐乳微生物多样性

研究腐乳生产过程中环境微生物对其品质及风味的影响。选择自然发酵腐乳和纯种发酵腐乳,通过高通量基因测序技术鉴定腐乳中微生物的多样性和丰度,其中细菌采用16S rDNA测序,真菌采用ITS1测序。结果表明,在细菌门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是4个腐乳样品的主要菌门。真菌门水平主要是子囊菌门(Ascomycota)、unclassified_k__Fungi、担子菌门(Basidiomycota)和毛霉亚门(Mucoromycota)。在细菌种水平上,草莓假单胞菌(Pseudomonas fragi)在A、B、C、D 4种样品中相对丰度都很高,分别为2.30%、20.95%、12.51%、48.75%,且在自然发酵腐乳中的含量高于纯种发酵腐乳。真菌主要菌种是酵母菌,样品A主要包括unclassified_k__Fungi(63.20%)和粉状米勒酵母(Millerozyma farinosa)(25.80%)。在B、C、D三个样品中以Debaryomyces prosopidis为主,相对丰度分别为37.60%、51.70%、85.90%。

高通量基因测序技术检测外周血循环肿瘤DNA基因突变在非小细胞肺癌中的应用

目的:探究高通量基因测序技术检测非小细胞肺癌外周血循环肿瘤DNA基因突变的应用价值。方法:临床纳入2017年1月至2018年9月在我院就诊的40例晚期非小细胞肺癌患者作为研究对象,所有患者入院后均经肺组织活检或气管镜检查确诊为晚期非小细胞肺癌。对患者进行病理组织石蜡切片DNA(tDNA)检测,并采集患者肘静脉血使用高通量基因测序技术检测患者外周血循环肿瘤ctDNA基因情况。对比分析tDNA与ctDNA检测对患者DNA基因突变的准确性,探讨非小细胞肺癌患者进行高通量基因测序技术检测外周血循环肿瘤DNA基因突变的应用价值。结果:40例非小细胞肺癌的外周血循环肿瘤DNA基因突变检测与组织石蜡切片比较,两种方法检测率差异无统计学意义(P>0.05)。在高通量基因测序技术检查外周血循环肿瘤DNA中,21外显子测序结果:61号替代突变2573G→T,62/63/68号替代突变L858R(2573T→G)。19外显子测序结果:50号样品突变为delE746→A750+2235G→A,60号样品突变为delE746→A750,70号样品突变为delL747→T751,80号样品突变为delL747→S752+2257C→T。结论:非小细胞肺癌外周血循环肿瘤DNA基因突变进行高通量基因测序技术对具体的基因突变或缺失具有较高准确性,可实时监测肿瘤DNA基因突变情况,且具有无创性、可重复应用等优点。

基于高通量基因表达数据库开发骨肉瘤预后相关的微小RNA研究

目的筛选骨肉瘤失调微小RNA(microRNA),构建多基因预后模型,探索骨肉瘤的关键microRNA治疗靶标。方法通过高通量基因表达数据库(gene expression omnibus, GEO)中的GSE28423数据集,筛选相对于癌旁正常组织和骨肉瘤组织中的差异microRNA,并利用GSE39040数据集中的临床信息,分析这些差异microRNA对预后生存的影响;对关键microRNA的靶基因进行功能富集,探索关键microRNA的功能,构建基于关键microRNA的预后预测模型。结果共获得共166个差异microRNA,其中70个下调,96个上调(P<0.05),其中有3个microRNA对患者的总体生存率以及预后有显著影响(P<0.05),分别是hsa–miR–1、hsa–miR–153和hsa–miR–487b。构建由hsa–mi R–1、hsa–miR–153和hsa–miR–487b共同组成的预后预测模型,ROC结果显示该模型具有良好的预后预测性能(AUC=0.842 8,95%CI:0.741 7~0.943 9,P<0.000 1);功能富集分析也提示,hsa–miR–1、hsa–miR–153和hsa–mi R–487b所调控的靶基因,富集于细胞增殖、凋亡和上皮间充质转化等多个与肿瘤相关的功能(P<0.05)。结论has–mi R–1、has–miR–153和has–miR–487b可能在骨肉瘤的发生发展过程中发挥重要作用,并有望成为骨肉瘤生物分子标志物及治疗靶点。

高通量基因测序确诊PKD1基因新移码突变致常染色体显性遗传性多囊肾

目的验证1例常染色体显性遗传性多囊肾患者的致病基因并进行家系分析。方法收集患者及其女的外周血,采用Long-PCR和新一代高通量测序技术对常染色体显性多囊肾基因进行检测,并用Sanger测序进行验证。结果发现患者携带PKD1基因c.10396_10397delTC(Ala3467Ilefs*3)杂合移码变异,该变异导致蛋白质截短表达并影响其功能,其女携带相同突变基因。结论 PCR联合Sanger序列分析证实PDK1基因 c.10396_10397delTC(Ala3467Ilefs*3)变异为致病变异,该变异目前少有报道,丰富了PKD1的基因突变谱。

应用高通量基因测序技术测定稽留流产胚胎染色体异常及临床意义

目的:通过检测稽留流产绒毛组织染色体,判定流产与遗传因素的关系,为指导下一次妊娠提供依据。方法:应用高通量基因测序技术,对44例因稽留流产行清宫术的绒毛组织进行染色体检测,并以传统的染色体核型分析作为"金标准"进行对照评估,统计染色体异常的类型及所占比例。结果:44例稽留流产绒毛样本中,染色体异常28例,三体型23例,其中常染色体数目异常20例;性染色体数目异常3例;染色体缺失/重复3例;45X 2例。10例样本同时进行了绒毛组织培养染色体核型分析,有效样本9例,1例样本培养失败,其中染色体异常4例,1例检测为正常的样本经高通量基因测序技术检测为染色体18号重复10号长臂0.5 Mbp缺失。培养失败样本经高通量基因测序技术检测为23三体。结论:染色体异常是早期稽留流产的主要原因,高通量基因测序技术检测绒毛染色体具有高通量、快速、准确、全面的优点。有望成为稽留流产绒毛染色体检测的主要手段,有助于指导再次妊娠。

高通量基因序列在免疫抑制合并肺炎患者肺泡灌洗液感染病原中的应用

目的探讨高通量基因序列(NGS)联合质谱分析在免疫抑制合并重症肺炎患者肺泡灌洗液感染病原中的应用效果及ROC曲线分析。方法选择2017年1月至2019年12月在我院治疗的免疫抑制合并重症肺炎患者50例为研究对象,随机分为对照组(25例)和观察组(25例),对照组予经验性广谱抗菌药物治疗,观察组在对照组的基础上予肺泡灌洗液感染病原NGS联合质谱分析方法检测患者病原学并指导抗生素的使用。比较两组生化指标及不良反应发生情况,绘制ROC曲线,分析肺泡灌洗液感染病原NGS联合质谱分析方法在免疫抑制合并重症肺炎患者中的治疗指导效能。结果两组治疗后酸碱度(pH)水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗后白细胞计数(WBC)、中性粒细胞水平低于对照组,动脉血氧分压(PaO2)、血氧饱和度(SaO2)水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者不良反应总发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,NGS联合质谱分析在免疫抑制合并重症肺炎患者中的治疗指导效能均高于单一NGS和质谱分析,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于肺泡灌洗液感染病原NGS联合质谱分析用于免疫抑制合并重症肺炎患者的治疗,能获得良好的治疗效果,降低并发症发生率,可指导临床治疗,值得推广应用。

高通量基因测序技术在胎儿性染色体非整倍体检测中的应用

目的分析胎儿性染色体非整倍体检测中应用高通量基因测序(NIPT-plus)技术的可行性。方法 200例单活胎孕妇,抽取其外周血,将血浆中胎儿游离体脱氧核糖核酸(DNA)提取后制备文库、测序及数据分析,如性染色存在异常给予羊膜穿刺,分析羊水染色体核型。结果 200例样本中, NIPTplus提示3例性染色体非整倍体存在异常,其中1例(45, X), 1例(47, XXX), 1例(47, XXY)。经羊水细胞培养G显带染色体核型,其中2例与NIPT-plus结果一致,而1例羊水染色体核型分析结果为正常核型。200例样本中NIPT-plus检测出3例染色体非整倍体异常,检出率为1.5%(3/200);经羊水染色体核型确诊2例染色体非整倍体异常,染色体非整倍体异常发生率为1.0%(2/200), NIPT-plus检测的阳性预测值为66.67%(2/3)。结论 NIPT-plus技术应用于胎儿性染色体非整倍体检测中具有一定的可行性,可以作为临床辅助检查的手段之一。

植物高通量基因表达研究进展

介绍了目前主流的高通量基因表达研究方法,以及不同基因组背景植物的普遍研究手段。