全基因组测序

幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）是人类最常见的慢性感染细菌，它生长缓慢且培养条件苛刻，因此临床合理用药和精准溯源均面临挑战。青岛能源所与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所（中国疾控中心传染病所）、青岛市立医院、青岛星赛生物等医产学研联合团队，依托原创的临床单细胞拉曼药敏快检系统（CAST-R），建立了单个细菌细胞精度、“鉴定-药敏-溯源”全流程一体化的H. pylori诊疗技术CAST-R-HP，具有快速病原鉴定、精确药敏表型检测、基于单细胞全基因组支撑耐药机制研究与精准溯源等优势。

幽门螺杆菌临床抗菌药敏试验拉曼图谱分析检测方法活检样本全基因组测序

条件致病菌指数

苏晓泉等：利用条件致病菌指数评估环境微生物风险

近期，青岛大学苏晓泉作为通讯作者在Journal of Genetics and Genomics发表文章。作者开发的生物信息工具-条件致病菌指数（Microbial index of pathogenic bacteria，MIP) ，从人体条件致病菌角度考察菌群多样性和致病性，并从菌群大数据层面揭示条件致病菌分布情况，为理解全球范围内致病菌的组成和分布提供了启示。并展望未来，MIP的精确度将进一步提升，涉及全基因组测序数据，用于物种和菌株水平的病原菌鉴定。此外，还将根据目前在破译菌群功能方面的进展，考虑代谢功能基因和途径，以进一步了解病原菌的风险。

条件致病菌指数全基因组测序病原菌鉴定传播途径环境菌群致病性

神经内分泌肿瘤

Nature子刊：神经内分泌肿瘤的遗传亚型

神经内分泌肿瘤是起源于神经内分泌细胞的肿瘤，常见于胃、肠、胰腺等消化系统的组织器官。转移和局部的进展期神经内分泌肿瘤（aNEN）在临床和遗传上都呈现异质性特征。Nature Communications发表的这项研究，通过全基因组测序分析了85个aNEN的基因突变景观，鉴定出不同的aNEN亚型、肿瘤突变负荷模式、驱动基因和潜在治疗靶点。

神经内分泌肿瘤全基因组测序

金黄色葡萄球菌

Science子刊：金黄色葡萄球菌的Agr系统促进特应性皮炎的发展

特应性皮炎（AD）与金黄色葡萄球菌在感染皮肤处的定殖相关。Science Translational Medicine上发表的一项最新研究，发现婴儿6月龄时的金黄色葡萄球菌皮肤定殖与AD风险增加相关，但1月龄时的金黄色葡萄球菌定殖发生在近半数婴儿中，且与AD无显著关联。通过全基因组测序，对比分析AD婴儿及非AD婴儿皮肤中的金黄色葡萄球菌分离株后发现，非AD婴儿中的金黄色葡萄球菌的Agr群体感应系统发生了功能性突变。在小鼠中，Agr系统的正常功能对于金黄色葡萄球菌的表皮定殖及诱导AD样炎症是必需的。

金黄色葡萄球菌特应性皮炎全基因组测序群体感应系统毒力因子

遗传多样性

Cell子刊：人源毛螺菌科细菌的物种间和物种内多样性

毛螺菌科细菌是人肠道中含量丰富的专性厌氧菌，通过产生短链脂肪酸、参与胆汁酸代谢、促进对肠道病原体的定植抵抗，影响宿主健康。然而，目前对于它们遗传多样性的认识仍然不足。发表在Cell Host and Microbe上的一项研究，对分离自人源粪便的273株毛螺菌科细菌进行基因组比较分析，揭示了其物种间和物种内的遗传多样性，这些多样性可能影响一个分离菌株影响宿主健康的能力。这些特定功能的鉴定可以促进益生菌群的发展，从而驱动和/或恢复体内微生物功能。

遗传多样性肠道细菌 Microbiome microbiota Symbiotic bacteria

肠道细菌演化

肠道细菌如何维持物种内遗传多样性？

人体肠道微生物的多样性是一个重要的健康指标，影响着肥胖、炎症性肠病等多种疾病及各种治疗方法的疗效，但如何保持它的多样性仍然是一个谜。研究表明，每个物种都有丰富的遗传多样性，某些被称为突变体的细菌细胞可以以高出正常情况下1000倍的突变率进行进化，从而产生前所未有的多样性爆发。但关于不同的进化机制——如突变、重组、迁移、遗传漂变和自然选择是如何塑造哺乳动物肠道细菌遗传多样性的，我们知之甚少。发表在PLoS Biology上的文章以大肠杆菌为研究对象，解析了哺乳动物肠道细菌种内突变率多态性出现和维持的分子和进化机制，为复杂生态系统多样性的形成提供了理论依据。

肠道细菌演化突变率多态性适应性进化全基因组测序

食管腺癌

Nature子刊：食管腺癌转移克隆散居模型理论再添证据

癌细胞转移扩散到远端位点是癌症死亡的主要诱因，了解疾病的解剖范围对确定最佳治疗策略至关重要。食管腺癌（EAC）发病率急剧上升，已成为发达国家食管癌的主要亚型。理论和实验研究试图了解肿瘤细胞群如何随着时间的推移对选择性压力做出反应，目前已提出了许多肿瘤进化模型，包括线性、分支、中性和间断进化，但这些模型对特定癌症类型的特异性或同时发生的程度具有争议。许多基因组测序研究试图描述不同的进化模式，但这些研究仅关注于原发部位的进化，而对遗传多样性如何在转移过程中出现的认识仍然有限。对此缺乏了解的部分原因在于，在时间和空间上从晚期癌症患者收集多个样本具有实际挑战。为更好地理解EAC的演变，最新发表在Nature Genetics杂志的文章设计了一项前瞻性研究：随着时间的推移，进行了广泛的采样，包括来自诊断和手术的样本，以及快速收集的尸检样本。利用高深度和浅跨度全基因组测序（WGS），跨时间和空间建立克隆架构。在90%的患者中，原发肿瘤的多个亚克隆从原发部位迅速扩散，形成多个转移，“无性繁殖散居”的传播模式。

食管腺癌全基因组测序克隆亚克隆转移

大熊猫

大熊猫源致病大肠杆菌CCHTP全基因组测序及耐药和毒力基因分析

目前关于大熊猫源大肠杆菌的研究主要集中在对大熊猫肠道内大肠杆菌的分离鉴定、耐药性检测等，但有关大熊猫肠外大肠杆菌相关的研究报道还较少。本研究通过全基因组测序技术首次对泌尿生殖道感染出现潜在出血的大熊猫尿液中分离的大肠杆菌CCHTP进行检测，主要研究了其中毒力因子及耐药基因情况，可较为全面地预测大肠杆菌中耐药基因、耐药谱、毒力因子及相关毒力基因等重要致病特性。研究结果可为圈养大熊猫临床治疗和合理用药提供指导，为后续开展圈养大熊猫源病原菌中毒力因子和耐药基因研究提供依据。

大熊猫大肠杆菌全基因组测序耐药基因毒力因子

结直肠癌

国内团队：家族性腺瘤性息肉病如何产生癌变？

家族性腺瘤性息肉病（FAP）是一种常染色体显性遗传综合征，FAP患者在结肠和直肠会发生数百至数千个腺瘤，若不加治疗将不可避免地发展为腺癌。FAP主要由腺瘤性息肉病基因（APC）遗传突变引起。APC是一种调节细胞粘附和迁移、维持基因组稳定和凋亡的抑癌基因。其最重要的作用是通过介导WNT信号通路的关键成分CTNNB1的降解来负调控WNT信号通路。约85%的非FAP散发性结直肠癌（CRCs）具有体细胞APC突变。从散发性CRC中只能收集一个病灶，与之不同的是，在FAP进化的不同阶段均可收集到病灶。因此，FAP可作为追踪结直肠癌变的一个理想模型。来自北京基因组学高级创新中心、北京大学第三医院的汤富酬及付卫研究团队在Gut杂志发表一项最新研究，利用全外显子组、全基因组和单细胞测序等方法研究癌前腺瘤向癌的遗传改变和转录组的转变。结果显示，先前报道的癌变模型中描述的过程也发生在FAP患者中，并可促进FAP患者相邻病灶形成，且碳水化合物代谢的重编程已经发生在癌前腺瘤阶段。该研究提供了在致癌启动和进展中（尤其从腺瘤到癌的过渡中）的一个准确的基因组和转录组景观。

结直肠癌家族性腺瘤性息肉病全外显子组测序全基因组测序单细胞测序

结直肠癌

国内团队：DNA损伤应答参与结直肠癌脑转移

结直肠癌脑转移较为罕见，但杀伤力强，目前对于脑转移的基因组景观研究较为缺乏。南京医科大学第一附属医院顾艳宏、束永前与南京医科大学沈洪兵与团队在Nature Communications发文，记录了结直肠癌脑转移进展的基因组标签，鉴定了脑转移治疗临床可控靶点及潜在驱动基因，揭示了DNA损伤应答缺陷与结直肠癌脑转移之间的潜在联系，为脑转移基因突变景观及治疗提供更多思考和理解。

结直肠癌脑转移全外显子组测序全基因组测序同源重组缺陷

卷曲乳酸杆菌

揭秘阴道中卷曲乳杆菌基因组

女性阴道菌群根据其优势菌是否为乳酸菌可分为乳酸菌主导（LVM）和非乳酸菌主导（DVM）；而目前研究基本认为，阴道中卷曲乳杆菌是“有益菌”，其主导的阴道菌型是对人体有益的。本研究创新性地关注LVM和DVM中卷曲乳杆菌的表型及基因型差异，发现了其中基因型在糖原降解方面基因的差异。为进一步揭示乳酸杆菌与人体阴道表皮细胞的作用提供思路。

卷曲乳酸杆菌分离培养全基因组测序微生物表型组阴道菌群

肥胖与健康

Cell子刊：真胖假胖？代谢组说了算

体质指数（BMI）是目前最常用的肥胖判定指标，但有些人BMI值不高却患有肥胖相关的代谢疾病，有些人人高马大BMI值不低却什么病都没有，说明BMI并不是一个准确的肥胖和健康测量指标。Cell Metabolism本周上线的一项队列研究，分析了约2400人的代谢组和基因组数据，发现代谢组与肥胖相关临床症状的关联极为密切，是比BMI和遗传风险更合适的健康预测指标。这些发现不仅为肥胖、代谢相关疾病的精准医疗提供了宝贵的数据参考，也有助于相关临床试验更有针对性地挑选合适的受试者。

肥胖与健康肥胖 BMI 血液代谢组遗传

噬菌体

FM：对裂解性噬菌体进行的全基因组测序

这是 Frontiers in Microbiology[IF：4.076]针对感染瘤胃中细菌的裂解性噬菌体的全基因组测序研究，值得专业人士特别关注。

噬菌体裂解性噬菌体全基因组测序 Shrey Kanvinde David Oupický

全基因组测序

Nature Reviews：对病毒的全基因组测序至关重要

我们对病毒的了解仍然很有限，对病毒的全基因组测序至关重要，这篇文章，值得一读。

全基因组测序病毒基因组 Sarah M Skye Stanley L Hazen

食品安全

CMR：全基因组测序，大跨步推动食品安全

全基因组时代，我们可以用更好的测序方法来检测食源性疾病爆发的来源，也可以跟踪细菌种系，还能做什么分析，以全面促进食品安全？这篇重要综述值得阅读。

食品安全全基因组测序 Michele Caroline Lanan Michele Caroline Lanan Pedro Rodrigues

细菌

CHM：新方法助力理解细菌致病机制

Cell Host & Microbe的一篇Review，Gordon出品，不过不是Jeff Gordon[偷笑]

细菌致病机制全基因组测序系统发生学 Yuanmin Zhu

金黄色葡萄球菌

通过全基因组测序对欧洲人体内的侵入性金黄色葡萄球菌感染进行监视

① 综合分析来自全欧洲的308个入侵性金黄色葡萄球菌的全基因组测序数据； ② 基于基因信息鉴定出一些毒性及耐药性高危克隆； ③ 模拟预测耐药性与表型检测可靠性一致； ④ 为未来分子流行病学监测提供了策略； ⑤ 关键的是大规模有组织的调查、全基因组测序、社区导向性数据及分析工具。

金黄色葡萄球菌全基因组测序欧洲 Bethany L Dearlove Bethany L Dearlove

全基因组测序

Cell：关注健康老龄化人群全基因组

我们关注细菌基因组，其实我们不能忽略人自身基因组

全基因组测序老龄化群体 W Zac Stephens W Zac Stephens Adam Burns

全基因组测序

Nature综述：病原细菌在体内到底是怎么变异的？

① 细菌单基因组变异速率可能超过RNA病毒；② 全基因组测序可跟踪病原菌从定植到感染间进化的全过程；③ 特别适用于研究趋同进化模式：条件致病菌如何让宿主慢性感染，及产生耐药性的进化过程；④ 宿主内病原菌进化的研究，可预测细菌感染的临床进展，并选择最佳治疗方案。

全基因组测序基因组进化病原体