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全球最大規(guī)模!華大基因聯(lián)合瑞典烏普薩拉大學(xué)等在Nature發(fā)布結(jié)直腸癌多組學(xué)研究

2024-08-13

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圖源:Nature官網(wǎng)

根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),結(jié)直腸癌已成為全球第三大高發(fā)癌癥,每年新增病例數(shù)超190萬例,死亡人數(shù)接近90萬,嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。

近日,華大基因智惠醫(yī)學(xué)研究院聯(lián)合瑞典烏普薩拉大學(xué)、華大生命科學(xué)研究院在Nature上發(fā)布一篇結(jié)直腸癌多組學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)了一系列與癌癥不同階段相關(guān)的基因,并識別了結(jié)直腸癌關(guān)鍵預(yù)后因子,為結(jié)直腸癌的預(yù)防、治療及預(yù)后提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。點(diǎn)擊此處,查看研究原文。

先進(jìn)的基因組學(xué)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析助力大人群研究

此次研究通過對瑞典U-CAN隊(duì)列中的1063例結(jié)直腸癌樣本,進(jìn)行全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序分析,鑒定得到了96個(gè)顯著突變基因,其中,有24個(gè)為新發(fā)現(xiàn)的潛在驅(qū)動(dòng)基因,而與WNT, EGFR和TGF-β通路相關(guān)的驅(qū)動(dòng)基因與結(jié)直腸癌生存顯著相關(guān)。

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研究人員還利用突變時(shí)序分析,推導(dǎo)出了9個(gè)與癌癥發(fā)生早期事件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)突變基因(APC, TP53, KRAS, BRAF, ZFP36L2, TCF7L2, FBXW7, BCL9LSOX9),和更傾向于在癌癥發(fā)生的后期階段出現(xiàn)的突變基因TRPS1, GNASCEP170。

這些發(fā)現(xiàn)為結(jié)直腸癌的早期檢測和靶向治療的開發(fā)提供了臨床研究策略,并揭示了與腫瘤后期侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)的重要分子變化。

既往對結(jié)直腸癌基因相關(guān)的研究主要集中在編碼區(qū)突變。本研究中,研究人員通過全基因組和轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn),在線粒體基因組和非編碼區(qū)域中也存在與疾病相關(guān)的突變。這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了非編碼區(qū)在結(jié)直腸癌相關(guān)研究中的空白,將進(jìn)一步推動(dòng)對結(jié)直腸癌發(fā)病機(jī)制的理解。

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分析團(tuán)隊(duì)利用同一腫瘤樣本的基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析,驗(yàn)證了無論是否為微衛(wèi)星不穩(wěn)定腫瘤,其抑癌基因APC, PTENTP53上的突變均導(dǎo)致基因表達(dá)降低,從而更容易患癌。研究團(tuán)隊(duì)基于腫瘤基因表達(dá)差異,進(jìn)一步地將結(jié)直腸癌預(yù)后分為了5個(gè)預(yù)后亞型CRPS,能更加準(zhǔn)確地預(yù)測預(yù)后。

文章共同通訊作者、華大基因智惠醫(yī)學(xué)研究院林從博士表示,此次將華大基因先進(jìn)的基因組學(xué)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析資源應(yīng)用于大規(guī)模結(jié)直腸癌人群,不僅發(fā)現(xiàn)多種突變事件對預(yù)后的顯著預(yù)測效應(yīng),新構(gòu)建的表達(dá)譜精細(xì)分型也將在未來指導(dǎo)結(jié)直腸癌個(gè)體化診療中發(fā)揮重要作用。

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“大隊(duì)列的深入研究離不開技術(shù)的輔助。得益于國產(chǎn)測序儀高質(zhì)量的數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力和成本優(yōu)勢,才可能支撐針對疾病隊(duì)列如此大規(guī)模的多組學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)出?!蔽恼鹿餐谝蛔髡?、華大基因智惠醫(yī)學(xué)研究院李甫強(qiáng)表示,未來,集合規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、信息化、智能化、規(guī)模化為一體的多組學(xué)技術(shù)平臺,將賦能大規(guī)?;蚪M科研合作項(xiàng)目,助力大人群大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用。

文章通訊作者、烏普薩拉大學(xué)的Tobias Sj?blom教授表示,這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了迄今為止最大規(guī)模的結(jié)直腸癌基因組和轉(zhuǎn)錄組的綜合分析,且有別于其他絕大多數(shù)癌癥基因組學(xué)的研究。U-CAN大規(guī)模的臨床患者隊(duì)列與華大杰出的測序及數(shù)據(jù)分析能力相結(jié)合,對于本項(xiàng)目的成功至關(guān)重要,期待未來能在這一科學(xué)領(lǐng)域持續(xù)合作。

烏普薩拉大學(xué)Tobias Sj?blom、Bengt Glimelius教授、華大基因林從博士和吳逵研究員為文章共同通訊作者;烏普薩拉大學(xué)Luís Nunes、華大基因李甫強(qiáng)、吳美珍和羅甜為文章共同第一作者。

防大于治助力全球結(jié)直腸癌防控

近年來,隨著生活方式的改變和人口老齡化的加劇,結(jié)直腸癌的發(fā)病率呈現(xiàn)顯著上升趨勢。其發(fā)病與多種危險(xiǎn)因素密切相關(guān),如高齡、腸道疾病史、家族遺傳背景、2型糖尿病、肥胖、不健康飲食、吸煙和飲酒等。

結(jié)直腸癌的預(yù)后很大程度上取決于診斷時(shí)的腫瘤分期,Ⅰ~Ⅱ期結(jié)直腸癌患者的5年生存率可以達(dá)到90%,而Ⅳ期患者則降至14%。由于結(jié)直腸癌患者通常在早期沒有任何癥狀,大多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,錯(cuò)過了最佳治療時(shí)機(jī)。早期篩查能夠?yàn)榻Y(jié)直腸癌的防治提供有利的時(shí)間窗口,是改善患者預(yù)后的關(guān)鍵所在。

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為助力實(shí)現(xiàn)腸癌“早篩、早診、早治”的防治目標(biāo),華大基因研發(fā)的糞便DNA甲基化檢測產(chǎn)品,從糞便樣本中提取腸道脫落細(xì)胞的DNA,用熒光PCR法,檢測結(jié)直腸癌相關(guān)基因 (SDC2,ADHFE1PPP2R5C) 的異常甲基化狀態(tài),從而評估受檢者罹患結(jié)直腸癌和進(jìn)展期腺瘤的風(fēng)險(xiǎn)。

相關(guān)檢測產(chǎn)品已獲得中國NMPA、歐盟CE、英國 MHRA及泰國、沙特、巴西、土耳其、馬來西亞、澳大利亞準(zhǔn)入資質(zhì),助力全球結(jié)直腸癌防控。

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為了讓這一技術(shù)惠及更多人群,華大基因在中國多個(gè)城市開展消化道腫瘤民生篩查項(xiàng)目。今年3月,哈爾濱市聯(lián)合華大基因開展了消化系統(tǒng)腫瘤和“四高”免費(fèi)檢測項(xiàng)目,第一期為80萬適檢人群(45-64周歲哈爾濱市常住居民)提供糞便DNA甲基化檢測,是全球率先開展的“從民生切入的大規(guī)模精準(zhǔn)公共衛(wèi)生項(xiàng)目”

未來,華大基因堅(jiān)持“防大于治”的理念,持續(xù)依托“13311i”的工程化范式,推進(jìn)對疾病的“早篩、早診、早治”,通過精準(zhǔn)防控、有效干預(yù),助力“健康中國”目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。

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