Nature,|,吴晨/林东昕/白凡/黄岩谊/王建斌首次绘制了来自同一个体的体细胞突变和克隆扩增的身体图谱

在正常组织中积累的体细胞突变与衰老和疾病有关。该研究发现体细胞突变积累和克隆扩增在形态正常的人体组织中很普遍,尽管程度不同。除了来自食道和贲门的组织外,很少检测到体细胞拷贝数改变。外源性突变过程在来自同一供体的多个组织中起作用。该研究描绘了来自同一个体的体细胞突变和克隆扩增的身体图谱。

来源:iNature(ID:Plant_ihuman)

在正常组织中积累的体细胞突变与衰老和疾病有关。

2021年8月25日,中国医学科学院/北京协和医学院吴晨,林东昕,北京大学白凡,黄岩谊及清华大学王建斌共同通讯在Nature在线发表题为“A body map of somatic mutagenesis in morphologically normal human tissues”的研究论文,该研究对来自 5 个供体的 9 个器官的 1,737 个形态正常的组织活检进行了全面的基因组分析。该研究发现体细胞突变积累和克隆扩增在形态正常的人体组织中很普遍,尽管程度不同。除了来自食道和贲门的组织外,很少检测到体细胞拷贝数改变。具有 SBS1 和 SBS5 突变特征的内源性突变过程在正常组织中普遍存在,尽管它们表现出不同的相对活性。外源性突变过程在来自同一供体的多个组织中起作用。

该研究以亚毫米分辨率重建了空间体细胞克隆结构。在食道和贲门中,肉眼可见的体细胞克隆经常扩大到数百微米,而在结肠、直肠和十二指肠等组织中,体细胞克隆体尺寸显微且独立进化,可能受局部组织微观结构的限制。该研究描绘了来自同一个体的体细胞突变和克隆扩增的身体图谱。

在细胞分裂过程中,体细胞突变自然发生在正常细胞中。研究揭示了不同人体组织的体细胞突变情况,包括皮肤、食道、结肠和直肠、肝脏、子宫内膜上皮、支气管、脑、胚胎、尿路上皮和血细胞,主要通过活检组织样本的深度 DNA 测序。其他研究已经实施了生物信息学算法,以从正常组织的 RNA 测序数据中检测体细胞突变。

尽管这些研究对了解人体器官不同正常组织的突变率、驱动基因和致突变因素有很大贡献,但他们分析的组织样本通常来自具有不同种系背景和生活史的不同供体,因此产生了交叉器官比较具有挑战性。

理想情况下,对于此类比较,应该分析从同一个人收集的正常组织。在这里,该研究结合激光捕获显微切割 (LCM) 和小批量外显子组测序,系统地研究从五个供体的尸检样本的九个解剖部位收集的形态正常组织中的体细胞突变。

该研究对来自 5 个供体的 9 个器官的 1,737 个形态正常的组织活检进行了全面的基因组分析。该研究发现体细胞突变积累和克隆扩增在形态正常的人体组织中很普遍,尽管程度不同。除了来自食道和贲门的组织外,很少检测到体细胞拷贝数改变。具有 SBS1 和 SBS5 突变特征的内源性突变过程在正常组织中普遍存在,尽管它们表现出不同的相对活性。外源性突变过程在来自同一供体的多个组织中起作用。

该研究以亚毫米分辨率重建了空间体细胞克隆结构。在食道和贲门中,肉眼可见的体细胞克隆经常扩大到数百微米,而在结肠、直肠和十二指肠等组织中,体细胞克隆体尺寸显微且独立进化,可能受局部组织微观结构的限制。该研究描绘了来自同一个体的体细胞突变和克隆扩增的身体图谱。

参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03836-1

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