江苏龙网

  1. 首页 > 生活 > >

突变实验结果阴性怎么办？看看科学家如何“甩锅”！

突变实验结果阴性怎么办？看看科学家如何“甩锅”！
本文图片

Sci Rep  2019；9(1)：20158. doi: 10.1038/s41598-019-56618-1
编者语
慢性阻塞性肺疾病（COPD）是由吸烟引起的 。 肺癌和烟草的关系早已明确 。 COPD和肺癌 ， 早被认为可以“相得益彰” ， 共同演变 ， 协同进展 ， 如：呼吸系统细胞线粒体活性氧负荷增加、气道平滑肌细胞突变增加、DNA修复基因下调等 。 那么 ， COPD患者气道内是否有更多突变呢？相信很多医生都宁信其有 。 可在循证医学的导引下 ， 要拿出证据 ， 还是需要下一番功夫的 。 一群来自西班牙、德国等国的17位科学家 ， 提出一个大胆的假设 ， 并加以科学验证 。
接下来我们来看看这些科学家们是
如何逐层递进验证这些假设的？
01
提出假设
假设癌细胞在受影响的组织中携带更多的突变 。 于是从健康的从未吸烟者和戒烟者（n = 8）以及不同程度COPD的戒烟者（n = 4） ， 通过气道刷检获取样本组织检测体细胞突变情况 。 希望能够为今后证明“呼吸道细胞突变负荷的增加可能会增加损害细胞周期控制基因的发生风险 ， 并最终将细胞转化为具有发展支气管癌倾向的恶性克隆”提供先决条件 ， 那就是COPD患者的气道中有更多的细胞突变 。
02
方  法
首先 ， 招募了12位受试者 ， 特征见表1 。
表   1
突变实验结果阴性怎么办？看看科学家如何“甩锅”！
本文图片

Case：COPD患者；FS：已戒烟者；NS：从未吸烟者；受试者1-9在研究的第1阶段招募 ， 只收集1个肺刷样本 ， 受试者10-12随后加入 ， 每人提供2个肺刷样本 。 所有受试者 ， 在过去的2y里 ， 无一吸烟 。
随后进行了样品制备和全基因组测序 。
然后进入本次研究的核心部分：体细胞突变警示策略（Strategy of Somatic Mutation Calling）的构建 。 形象说 ， 即使用一个计算模型 ， 用于提醒突变的程度 ， 加以警示 ， 而那些程度的突变则不用警示 。
科学家们在排除存在大量拷贝数改变（倍性与2的偏差）后 ， 用对照FREEC 对处理过的序列数据文件（BAM格式）进行SMC（Somatic Mutation Calling） 。 他们应用了3种当下最流行的治疗癌症的SMC工具：MuTect、v.1.1.4 22、Strelka、v.1.0.14 23和VarScan 2、v.2.3.2 24 ， 只专注于体细胞突变警示（SSM calling） 。 这3种工具并不是独立地针对参考基因组调用受影响组织和参考组织中的变体 ， 而是同时处理2个给定组织的测序数据 。
之后 ， 科学家们将自己得出一套评估策略 ， 试着应用于髓母细胞瘤（MB）和慢性淋巴细胞白血病（CLL）病例标本 ， 来验证这套策略是否可行 。
我们也一起看看结果如何？
作者观察到3种SMC工具的个别结果之间存在很大差异 。 VarScan 2和MuTect在每个个体的肺下叶刷样中都显示了2 800多个SSMs ， 而Strelka的未筛选结果则小了一个数量级 。 3种工具交叉重叠得很少 ， 仅有受试者10是交叉结果中唯一明显增加SSM数量的个体（图1） 。 另外 ， 无论是COPD患者 ， 还是肺功能正常的戒烟者 ， 与从不吸烟者相比 ， 都没有明确显示突变警示有数量上的增加 。 因此认为 ， 两组既往吸烟者（有或无COPD）和从未吸烟者之间在由最新的SMC工具提示的总躯体变异负担方面没有明显差异（表2） 。
图1  每个受试者下叶支气管刷毛中的体细胞单核苷酸突变（SSM）调用次数
数字表示3个体细胞突变调用工具的交叉结果；蓝色代表COPD患者（深色）、不吸烟者（蓝色）和从不吸烟者（浅色） 。
表      2
突变实验结果阴性怎么办？看看科学家如何“甩锅”！
本文图片

COPD患者和对照组肺叶刷检中每Mb的体细胞单核苷酸突变次数 。 基因组大小根据参考组织和受影响组织中读取深度≥10的位置计算 。 由于每个类别的个体数量很少 ， 所以给出了范围 。


推荐阅读


上一篇：花吃姐姐|又解锁一万能酱汁！鲜香又开胃，随手一拌香窜天

下一篇：懂你生活小心思|山楂要经常吃，和它搭配，口臭渐渐消失了，大肚腩也变小了！