Nat Commun：上海交大发布中国人胃癌泛基因组学分析

近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院朱正纲、于颖彦、上海交通大学陈红专、韦朝春等在 Nature Communications 期刊发表了题为：Pangenomic analysis of Chinese gastric cancer 的研究论文。

该研究首次将全新的泛基因组研究方法用于人类肿瘤基因组研究。通过构建胃癌人群泛基因组，再以泛基因组作为参照将每一例全基因组测序数据予以比对，刻画到胃癌个体基因组的存在-缺失新型变异。而那些与参考基因组无法匹配的序列中存在一组人类参考基因组中漏掉的新基因。研究成果为解析中国人胃癌高发的分子遗传学背景提供了重要参考。

2001年发布的人类参考基因组“草图”是国际人类基因组计划的重大研究成果，极大地促进了疾病基因组与癌症基因组研究。由于构建人类参考基因的DNA样品取自少数几位捐献者个体，存在样本选择不足、难以完整反映不同地区、不同种族人群的基因组多样性。

泛基因组是指某个群体中所有个体基因组的总和，相较于单个人类参考基因组更能反映遗传多样性，在人类疾病相关基因组学研究中以泛基因组作为参照可能更为合适。

上海交通大学医学院附属瑞金医院胃癌研究团队与上海交通大学生命科学技术学院基因组学研究团队携手复旦大学附属肿瘤医院和上海中医药大学交叉科学研究院等多个研究团队，历经五年联合跨学科科技攻关，先后自主构建了人类泛基因组自动化分析流程（Genome Biology， 2019， 20：149）及本项胃癌基因组测序样本的应用研究（Nature Communications， 2022，13：5412 ）。

该研究中使用HUPAN分析了185对胃癌及癌旁组织（共370个样本）的全基因组深度测序数据，构建了包含人类参考基因组（GRCh38）和80.88 Mbp新序列的胃癌泛基因组。其中，新序列中至少包含14个新基因。再将个体基因组以泛基因组为参照比对，识别到胃癌患病个体的新型遗传学变异——基因的存在-缺失变异（presence-absence variations， PAVs）。

胃癌人群中总计发现261个非必需基因，其中195个非必需基因属于癌旁和癌组织共有基因（186个人类参考基因组基因和9个新序列基因）。再将这些基因与公共数据库内不同种族健康人群的基因组测序数据集对比发现，有些非必需基因的存在或者缺失可以增加胃癌易感性。比如，非必需基因ACOT1、GSTM1、SIGLEC14和UGT2B17在胃癌人群的缺失率显着高于其他人群。

对那些人类参考基因组以外序列预测到的新基因，研究团队利用三代测序的长读长序列进行染色体定位研究，成功将新基因GC0643定位到9q34.2位点。

利用细胞系模型体外过表达GC0643基因明显抑制了肿瘤细胞生长、迁移侵袭、细胞周期进展并促进细胞的凋亡，此种肿瘤抑制效应可以通过基因再敲低而逆转。GC0643新基因已经被国际NCBI数据库认证（GenBank： MW194843.1）。

原始出处：

Yu， Y.， Zhang， Z.， Dong， X. et al. Pangenomic analysis of Chinese gastric cancer. Nat Commun 13， 5412 (2022). https：//doi.org/10.1038/s41467-022-33073-7.