SARS-CoV-2暴露剂量与COVID-19潜伏期及病情发展趋势的相关性研究

尽管SARS-CoV-2暴露剂量和暴露者机体抵抗力都是受多种因素影响难以确定的变量,但COVID-19的发生是SARS-CoV-2暴露剂量与暴露者机体抵抗力相互作用的结果。本文通过比较中国湖北内外发病情形、湖北之外其他省市不同日期COVID-19发病的潜伏期、以及散发病例与聚集性发病情形,发现SARS-CoV-2感染率高低与疫情时程及潜伏期均相关,显示SARS-CoV-2暴露剂量与是否发病、以及发病后的严重程度均可能具有相关性。从而提示COVID-19的治疗,需要对潜伏期偏短的患者提防其重症化和死亡风险。

染色体4q25区域rs2200733多态性与房颤相关性的Meta分析

目的系统评价染色体4q25区域rs2200733多态性与房颤的关联。方法通过检索中英文数据库查找已发表的rs2200733与房颤易患性关系的病例对照研究,应用Rev Man5.3软件对符合要求的研究进行Meta分析。结果共纳入9篇研究文献,共计病例3 210例,对照5 070例。Meta分析结果显示:rs2200733多态性相关的T等位基因是房颤发生的风险因素[T vs C:OR=1.64,95%CI 1.32-2.05,P<0.000 1;TT vs CC:OR=2.83,95%CI 1.94-4.11,P<0.000 01;TC vs CC:OR=1.73,95%CI 1.28-2.34,P=0.000 4;TT vs TC+CC:OR=1.95,95%CI 1.33-2.86,P=0.000 6]。结论 4q25区域rs2200733多态性与房颤发病风险相关,T等位基因携带者遗传易感性较高。

基因解读系统中遗传检测报告自动生成技术

人工出具遗传检测报告过程繁琐,工作量大。为了提高遗传检测分析的效率,通过对HTML模板进行编辑与格式转换,实现Linux系统下遗传检测报告的自动生成。基于GTX.Digest基因解读系统的分析结果、医生对致病性的判定结果、生物医学领域的权威数据库,设计基于文献相关性、影响因子可信度的文献排序算法。通过实验验证,该算法的排序结果符合人工排序规则,满足使用需求。该报告自动生成技术提高了GTX.Digest系统的易用性,极大地减轻了医疗工作者的工作量。

新型冠状病毒SARS-CoV-2特异性可检测靶点的确认与重叠PCR合成

高敏感的检测试剂盒的基因检测,是防控新冠疫情的关键手段之一。鉴于目前国内外新型冠状病毒(SARS-CoV-2)检测试剂盒在敏感性方面存在的不足,我们认为与其所检测靶点数量的局限性有关。本研究结合生物信息学分析和采用重叠PCR合成策略,获得了可用于新型冠状病毒检测的8个新靶点。这些靶点主要呈现为两个方面的特点:一是增加了扩增引物的SARS-CoV-2特异性;二是增强了适宜于TaqMan探针检测的SARS-CoV-2特异性。这些新的靶点有望成为未来SARS-CoV-2高灵敏度检测及试剂盒开发的重要对象。

高通量计算在大规模人群队列基因组数据解析应用中的挑战

【目的】为推动精准医学研究的发展,世界各国相继开展大规模人群队列基因组测序计划,通过对数以万计个体进行全基因组测序,构建人群特异的基因组变异图谱。这些海量基因组数据产出,对计算速度和计算通量提出了新的要求,迫切需要速度更快、通量更高的计算平台来处理与解读这些生物序列信息。由于基因组数据自身的特点、数据解析过程的多样性和复杂性,致使在大规模人群基因组变异解析中高通量计算资源的使用效率低、计算速度慢、耗时长,服务器与本地数据交换不便,因此需要针对基因组变异解析进行多方面优化,通过软硬件开发来解决应用中存在的多种问题。本文拟对这些优化方法进行分析和综述。【方法】在高通量计算系统中,系统IO瓶颈问题是基因组变异解析并行化效率低的主要原因,通常采用基于分布式非结构化存储数据库以及对象存储系统,以提升IO的大规模可扩展能力,解决分析流程中存在的IO问题;同时通过基因组数据的高效压缩算法,可减少数据IO和传输压力。为了加快基因组数据解析速度,可在软件上采用神经网络等算法优化基因组解析方法,在硬件上使用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)或GPU异构计算,以提高数据处理速度。【结果】综合来看,以上多方面的优化可以大幅提升基因组数据分析中高通量计算的性能,解决基因组数据处理中的存储墙问题,提高高通量计算资源的使用效率,大大减少全基因组变异解析的计算时间。【结论】高通量计算在基因组数据解析应用中存在的多种问题,可通过软硬件开发和优化得以解决,从而显著改进高通量计算在大规模人群队列变异解析应用中的计算效率,促进今后人群队列基因组研究与应用的广泛开展。

无创产前诊断EDA基因突变致外胚层发育不良一例

本文报道了1例无创产前诊断EDA基因突变致胎儿外胚层发育不良的病例。该孕妇曾生育过外胚层发育不良患儿,此次停经11周来郑州大学第一附属医院遗传与产前诊断中心就诊。采用游离DNA单分子标签检测(cell free DNA barcode-enabled single-molecule test,cfBEST)技术对孕妇及胎儿行无创产前检测,并进行绒毛活检取材术验证。结果显示,孕妇EDA基因c.340C>T(p.Gln114*)为杂合型,胎儿基因型为正常野生型C/C,与绒毛活检取材产前诊断结果一致。提示cfBEST技术可用于外胚层发育不良EDA基因点突变的无创产前诊断。

基于游离DNA单分子标签检测技术的苯丙酮尿症无创产前检测:4例分析

目的研究游离DNA单分子标签检测(cell-free DNA barcode-enabled single-molecule test,cfBEST)技术用于苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)无创产前诊断的适用性和可行性。方法研究对象为2019年7月至9月郑州大学第一附属医院进行产前诊断的4例诊断为PAH基因热点突变的苯丙酮尿症家系。采用cfBEST技术进行检测,设计巢式聚合酶链反应引物,计算孕妇血浆游离DNA突变频率和胎儿基因型,并将cfBEST技术的检测结果与介入性产前诊断结果比较。对数据采用描述性统计分析。结果cfBEST技术检测发现,家系1中c.603T>G和c.842+2T>A位点的突变频率为48.40%(291/601)和9.70%(61/628),胎儿2个位点均为杂合突变型,为PKU患者。家系2中c.1238G>C和c.842+2T>A的突变频率分别为43.70%(786/1798)和0%(0/1550),胎儿2个位点均为野生型,非PKU患者,亦非携带者。家系3中,c.1045T>G和c.728G>A的突变频率分别为44.00%(930/2112)和0%(0/705),胎儿2个位点均为野生型,非PKU患者,亦非携带者。家系4中,c.755G>A和c.728G>A的突变频率分别为45.40%(743/1637)和4.50%(28/849),胎儿位点分别为野生型和杂合突变型,为携带者。介入性产前诊断结果与cfBEST技术检测结果完全一致。家系1选择引产,其余3个家系选择继续妊娠至足月分娩,其新生儿筛查苯丙氨酸水平均<120μmol/L,生后1、3、6月龄电话随访,均未见明显异常。结论cfBEST技术有望应用于PKU PAH基因的无创产前诊断,但需要更大样本量的研究证实。

基于游离DNA单分子标签检测技术的眼皮肤白化病Ⅰ型的无创产前检测

目的探讨基于游离DNA单分子标签检测技术(cfDNA barcode-enabled single-molecule test,cfBEST)的无创产前检测方法对于眼皮肤白化病Ⅰ型产前诊断的价值。方法采用cfBEST方法为1个眼皮肤白化病Ⅰ型家系提供无创产前检测,之后通过羊膜腔穿刺产前诊断进行验证,并随访妊娠的结局。结果cfBEST的无创产前检测结果显示,胎儿游离DNA浓度为6.6%,眼皮肤白化病Ⅰ型相关的TYR基因c.929_930insC(p.Arg311Lysfs*7)变异占比为45.7%,c.1037-7T>A变异占比为0%,且2个变异未检出的后验概率均为1,提示胎儿未携带这两个变异。经羊膜腔穿刺产前诊断验证,结果一致,随访提示胎儿正常。结论基于cfBEST技术的无创产前检测方法可用于检测血浆游离DNA中的母婴基因型组合,具有临床可行性。