基因突变

克隆性造血作用被定义为在没有被诊断为血液恶性肿瘤时所出现突变的造血干细胞克隆扩增，包括结肠癌在内的实体瘤患者机体中克隆性造血的出现往往与患者较短的生存期有关。近日，佛罗里达大学医学院研究人员在Journal of Experimental Medicine发表最新研究，通过动物实验探究了血液系统中常见与年龄相关的改变是如何促使特定的结肠癌生长更快的，发现骨髓干细胞中的Dnmt3a基因可能通过多种机制对结肠癌发生产生深远影响，其中一些机制或能作为治疗性靶点，值得关注。

基因突变造血干细胞研究论文基础研究组织病理学

林奇综合征

一文读懂林奇综合征的遗传学和临床意义（综述）

林奇综合征（LS）是由错配修复基因突变导致的遗传性疾病，属于常染色体显性遗传疾病，可引起结直肠相关恶性肿瘤，有时也累及其他脏器。LS目前只能是密切观察，及时发现肿瘤和进行手术，并做好相关随访。近日，芬兰赫尔辛基大学研究人员在Gastroenterology发表最新综述，系统的回顾了LS领域的最新进展，并讨论了流行病学、临床和分子信息如何有助于更准确和完整地了解LS，从而基于基因型和免疫亚型高效监测、预防和治疗癌症。

林奇综合征遗传疾病综述基础研究基因突变

基因突变

Lancet子刊：与高肿瘤突变负担的突变，都会增强抗肿瘤免疫反应吗？

胃肠道肿瘤是除结直肠癌外，第二个最常见原发性肿瘤，而且也是最常转移到皮肤上的内脏肿瘤。与错配修复缺陷（dMMR）或高微卫星不稳定性（MSI-H）状态无关的高肿瘤突变负担（TMB-H）的基因组特征尚未得到充分研究。近日，美国南加州大学研究人员在Lancet Oncology发表最新研究，比较了48606例经测序鉴定的胃肠道肿瘤在MSS-TMB-H、dMMR/MSI-H和MSS-TMB-L肿瘤中的分子改变，发现并非所有与TMB-H相关的突变都能增强抗肿瘤免疫反应（如SMAD2、MTOR、NFE2L2、RB1、KEAP1、TERT和RASA1基因突变可能会损害TMB-H的抗肿瘤免疫反应）。未来研究应该识别更多的复合生物标志物（mTMB特征），以定制更合理的免疫检查点抑制剂治疗策略。

基因突变抗肿瘤免疫反应研究论文基础研究错配修复缺陷

结肠炎

Nature子刊：用癌症早期的基因组突变进行肠癌早筛

炎症促进癌症发生，如炎症性肠病患者患肠癌的风险会增加，目前认为基因变化可能是这种现象的基础。近期发表在Nature Communications上的一项研究利用结肠炎相关癌症患者的样本分析了其临床特征和基因组特征等改变，发现TP53改变是结肠炎相关癌症的早期和高发事件，而Wnt通路的改变并不常见。并利用小鼠模型和患者的多个不典型增生病变部位进行测序也得到一致结论。该发现表明，炎症背景下发生的肿瘤性病变在肿瘤发生的早期经历了与Wnt激活无关的谱系突变，识别这些突变或可为肿瘤的早期检测提供新方法。

结肠炎结肠癌基因组分析结肠炎相关癌症基因突变

全外显子组测序

胎儿基因早筛，外显子组测序或关键

产前诊断中心开展胎儿全外显子组测序（WES）是一种遗传病筛查的临床解决方案，对于罕见的疑难病例或家族谱系病例提供了一种检测手段。本研究通过对临床病例的总结，发现了同意开展外显子组测序的孕妇人群的一些特点，为进一步推广开展相关的筛查提供了数据支撑。

全外显子组测序研究论文晚期终止妊娠基因突变

肠道菌群

早产儿肠道微生态或与宿主基因型存在关联

潘氏细胞 (PC) 功能的丧失与肠道菌群失调、粘膜炎症和许多肠道疾病有关，包括坏死性小肠结肠炎 (NEC)。小鼠模型研究表明，锌转运蛋白 ZnT2 对 PC 功能至关重要，在颗粒形成、分泌和抗菌活性中发挥作用；然而，没有研究发现ZnT2功能的丧失是否与人类的肠道生态失调、粘膜炎症或肠道功能障碍有关。基于此本研究开展了针对早产儿的研究，试图揭开其中的秘密。

肠道菌群早产儿基因突变锌转运蛋白

胎盘基因组

Nature：人胎盘基因组学研究新进展

胎盘基因组改变可能是胎盘功能障碍的发病机制，这是所谓胎盘功能障碍（包括先兆子痫，胎儿生长限制和死产）的关键决定因素。本研究发现，基因组改变通常在胎盘内并不均匀分布，这可能解释了在存在镶嵌的情况下观察到的那些妊娠结果的可变性。

胎盘基因组研究论文胎盘固有镶嵌现象基因突变

乳糜泻

乳糜泻相关淋巴瘤的潜在致癌基因突变

乳糜泻基因突变肠病相关T细胞淋巴瘤 II型难治性乳糜泻

肝癌

港中大：膳食摄入吡咯里西啶类生物碱可引发人体肝癌

吡咯里西啶类生物碱（PA）是一种广泛存在于植物中（如一些草药和食物）的肝毒性物质，但由于缺乏人类的流行病学研究数据，PA是否会在人体中引起肝癌尚无定论。香港中文大学林鸽团队近期在Hepatology发表研究，通过分析PA引起的DNA突变特征，首次提供了PA相关肝癌的临床证据。基于该突变特征的分析显示，我国可能有超过40%的肝癌与PA暴露有关。

肝癌膳食致癌物质基因突变

肠道类器官

Nature Reviews：关于肠道类器官研究的3大进展（年度回顾）

肠道类器官包含有所有种类的肠道功能上皮细胞，能较大程度模拟肠道组织，故也称之为“迷你肠”（mini-gut）。这些肠道类器官可被广泛应用于炎症性肠病、肠道损伤再生、肠癌等多种肠道疾病的研究。发表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上的一篇年度回顾，重点介绍了2020年发表的3项关于肠道类器官的研究（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1051722356）（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1078683050）（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1085409281），表明肠道类器官在肠道疾病研究方面的巨大应用价值。未来，或可利用肠道类器官来解决更复杂的生物学问题，如组织再生和免疫微环境等。

肠道类器官 IL-17信号通路基因突变 colibactin SARS-CoV-2

自闭症谱系障碍

自闭症相关基因突变，不仅影响大脑，也影响肠道功能

Molecular Psychiatry杂志发表的一篇评论文章提出，在自闭症中常见的胃肠功能紊乱可能是由与自闭症行为症状相关的基因突变引起的，并总结了相关研究进展，强调了对自闭症患者的胃肠症状进行治疗的重要性。

自闭症谱系障碍肠-脑轴基因突变胃肠功能紊乱

结直肠癌

Nature：基因毒性大肠杆菌导致大肠癌的新证据

Colibactin存在于携带pks毒力基因岛的大肠杆菌中，是近两年来研究得比较多的促大肠癌细菌产物。研究显示，Colibactin具有基因毒性，可导致DNA双链断裂，从而引起宿主细胞基因突变，但由其造成的基因突变究竟具有哪些特征尚不清楚。Nature上周上线的一项最新研究，以人类肠道类器官作为研究模型，首次从基因突变特征的角度为这类大肠杆菌与大肠癌之间的因果性关联，提供了直接的支持性证据，为防治大肠癌提供了新的参考信息。值得注意的是，传统益生菌大肠杆菌Nissle 1917中也存在pks毒力基因岛，而且有研究显示该菌的某些益生作用与pks存在关联，提示该益生菌的长期安全性还需要进一步研究。

结直肠癌 cancer genetics Cancer microenvironment Cancer models intestinal stem cells

生物防治

Nature子刊：通过改造昆虫病原线虫共生细菌提高其生防潜力

西方玉米根虫（western corn rootworm，WCR）是一种适应性很强的入侵害虫，已经成为美国玉米种植带最重要的害虫。苯并恶嗪类物质（benzoxazinoid， Bx），是一类广泛存在于禾本科植物中的次生代谢物，能够帮助玉米从土壤中摄取铁、吸引有益微生物到根际和促进对外界胁迫的防御。但该类物质可被根虫轻松利用，通过其代谢产物6-甲氧基-2-苯唑啉酮（MBOA）增强对昆虫病原线虫（EPN）及其共生菌的抗性。发表在《Nature Biotechnology》上的一项研究通过实验进化的方法获得了对MBOA抗性提高的EPN共生细菌，将其引入原始EPN宿主后形成的共生体能更有效地灭杀利用Bx的WCR幼虫，表明对共生细菌的改造可能作为一种提高农业害虫生物防治的通用策略。

生物防治共生体 Applied microbiology Biotechnology Chemical ecology

溃疡性结肠炎

Nature：溃疡性结肠炎中富集的NFKBIZ突变，或有抗癌作用

慢性炎症中存在反复发生的组织损伤和修复，这可能增加细胞基因突变，与癌症风险增加相关。Nature近期发表的一项研究，分析了溃疡性结肠炎（UC）患者肠上皮细胞中的克隆扩增和基因突变情况，发现存在NFKBIZ通路及其相关分子的基因突变的正向选择。有意思的是，NFKBIZ突变似乎有抗结直肠癌的作用，说明炎症性疾病中的基因突变选择，不一定都会促进癌症发生。这些发现有助于加深对UC等炎症性疾病的理解，为这类疾病以及相关癌症的治疗带来新启示。

溃疡性结肠炎基因突变结直肠癌 Khalil B Ramadi Khalil B Ramadi

合成生物学技术

Cell：首次将绝对异养型生物改造成完全自养型生物

自然界的生物可以简单的分为两类：可以将CO2转化为有机物的自养生物（autotrophs）和以分解有机物为生的异养生物（heterotrophs）。更好地理解自养生长的原理以及促进自养生长的方法对于实现可持续发展至关重要。发表在《Cell》上的一项研究，首次报道了在实验室内构建出只利用CO2作为唯一碳源的自养型大肠杆菌的研究成果。研究人员通过敲除内源中心代谢途径酶、表达甲酸利用途径酶并结合实验室进化的方法，成功实现了大肠杆菌从异养代谢向自养代谢的转化，打破了不同生物类型之间的“次元壁”。该研究为我们今后直接利用大气中的CO2来合成食物，燃料以及其他生物分子提供了可能性。

合成生物学技术 synthetic autotrophy carbon fixation Rubisco adaptive laboratory evolution

直肠癌

国内团队：直肠癌放化疗预后新指标

很多证据表明患者来源的类器官（PDO）可预测临床药物反应，但PDO预测癌症患者放化疗反应的能力仍然是一个悬而未决的问题。来自复旦大学附属肿瘤医院的华国强和章真研究团队近日在Cell Stem Cell杂志发表一项最新研究：在一个III期临床试验中，建立来自局部进展直肠癌患者来源的类器官库。其联合临床试验数据证实，直肠癌类器官密切反映了相应肿瘤的病理生理和遗传变化。患者与其PDO对放化疗应答高度匹配，具有84.43%精确度、78.01%灵敏度及91.97%特异性。

直肠癌类器官新辅助放化疗肿瘤组织学特征肿瘤标记物

基因突变

Nature子刊：父亲年龄大，儿童不健康？基因有关系

流行病学数据提示，怀孕时父亲的年龄越大，后代自闭症、先天性心脏病、癫痫、智力障碍和精神分裂症等风险会增高。男性年龄的增长，其生殖细胞突变的风险也越高。本研究利用全外显子测序，提示这种风险与父亲年龄相关的单核苷酸变异相关。为了孩子的健康，适时考虑生育年龄，是公共卫生研究的重要问题。

基因突变父亲父亲年龄自闭症谱系障碍（ASD）先天性心脏病

细菌转移

肠道源的肠球菌如何适应血液环境

多重耐药肠球菌是耐药细菌感染的主要原因之一，可从肠道进入血液导致严重的菌血症和高死亡率。《Science Translational Medicine》近期发表研究，利用威斯康星州某医院1984-1988年间的多重耐药粪肠球菌菌株，从基因突变角度阐释了肠球菌适应抗生素和血液免疫筛选压力的机制，对于解释粪肠球菌耐药性产生、肠道细菌移位机制等都具有参考价值。

细菌转移肠球菌菌血症多重耐药性基因突变

益生菌

Cell子刊：吃进去的益生菌也会变异

《Cell Host and Microbe》近期发表研究，发现潜在益生菌大肠杆菌Nissle株在营养成分、抗生素药物的筛选压力之下会发生演化，获得之前不具有的糖苷水解能力、肠粘液分解能力和抗生素耐药性，可能影响益生菌运用的安全性。本研究所用的方法可用来评估潜在益生菌的安全性和基因操作潜力，对于开发益生菌产品具有重要参考价值。

益生菌 Probiotic E. coli Microbiome evolution

胰腺癌

Cell子刊：高血糖如何诱导胰腺细胞致癌突变

胰腺癌高血糖 KRAS mutation O-GlcNAcylation PFK

苯并恶唑嗪酮类化合物

苯并恶唑嗪酮类化合物对玉米根际菌群的代谢调控

作者采用了一种全球性的方法来研究苯并恶唑嗪酮类化合物(Benzoxazinoids, BXs)对玉米根部代谢组以及相关细菌和真菌群落的调控活性。通过研究BX生物合成途径中独立突变对根部代谢和菌群的影响，作者对塑造玉米根际菌群的因素有了新的认识。作者的研究越来越支持这样的观念，即BX在地下植物与生物的相互作用中代表着重要的信号分子。此外，本文概述的实验策略代表了一种新颖的方法，可以产生新的假设和工具来研究根际菌群对植物生长的影响。

苯并恶唑嗪酮类化合物根际菌群代谢产物扩增子测序类黄酮

结直肠癌(CRC)

与东亚人群结直肠癌风险相关的新基因位点

结直肠癌（CRC）的病发受遗传因素影响显著。本研究对2万余名东亚CRC患者进行全基因组相关性研究，通过与健康人群以及欧洲血统人群信息进行比对，发现了13个亚洲人群特异性的CRC风险相关性基因位点，对研究CRC发病原因、制定防治策略具有参考价值。

结直肠癌(CRC) colon cancer Genetic variants IMMUNOLOGY epidemiology

巴马小香猪

赵建国+王红梅等：让巴马小香猪失去头尾黑毛色的基因突变

这是Journal of Genetics and Genomics [IF: 4.051]在2017年4月20日发表的中科院动物所赵建国、王红梅两位教授合作的研究，利用野生型巴马小香猪（两头乌）的杂交，筛选出全身几乎为白色的突变猪，并明确了其中特定基因的突变是隐性突变的原因。该研究利用了陆军军医大学（原第三军医大学）基础部实验动物学教研室的动物模型。推荐关注动物模型的人好好看看。

巴马小香猪毛色孟德尔黑皮质素受体基因突变

二型糖尿病

二型糖尿病2016：了解更多基因突变和致病的遗传学机制（综述）

Nature Reviews Endocrinology年度综述之《二型糖尿病2016》

二型糖尿病致病机制基因突变遗传学 2016年度综述

长期演化

Nature：大肠杆菌连续培养50000代，基因组会怎么变？

50000，你没看错，五万！从1988年开始培养到今天，然后研究大肠杆菌的基因组进化速率和模式，绝对需要耐心的研究，值得好好看看。

长期演化基因突变基因变异基因组动力学大肠杆菌

粪便免疫化学检测

CTG：检测大肠癌，有何新指针？

粪便免疫化学检测是常见的大肠癌检测方法，但也有其局限性，将一些新的标志物检测与它结合联用，可能有更灵敏的表现。新标志物都有什么？靠谱么？看看这篇综述。

粪便免疫化学检测大肠癌大肠癌筛查腺瘤 DNA突变