据香港《文汇报》3月31日报道，日本岛根大学、京都府立大学和千叶县Kazusa DNA研究所组成的研究团队近日透露，已破译樱花代表性品种“染井吉野樱”的基因组，未来或可以准确预测樱花开花时间。
据报道，基因组被称为形成生物的设计图，与各种生命活动相关。日本团队此次发现在开花时活动的基因，如果进一步展开研究，或许能正确预测开花时间。
研究团队于川崎市举行的园艺学会上发表成果，表示他们采集了岛根大学农园中约140个品种的樱花，以及被认为是染井吉野樱原木的东京上野公园树木组织，破译了全部遗传信息。结果与公认说法一致，证实染井吉野樱的祖先为“江户彼岸”和“大岛樱”两个品种。该团队还在开花前一年中，调查花蕾基因的活动，锁定与开花有关的基因。
报道称，团队发现被称为“成花素”的基因，与开花存在关系，抑制“成花素”活动的另一种基因，在冬天以后由于长时间处于低温状态而活动减弱，促使“成花素”开始活动，促进开花。
Kazusa DNA研究所主任研究员白泽健太表示，将推动研究锁定开花时间，也将分析各地的染井吉野樱，提高研究准确度。(生物谷Bioon.com）
2019年4月14日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中，来自澳大利亚沃尔特和伊丽莎-霍尔医学研究所等机构的科学家们通过研究发现，著名的肿瘤抑制基因p53或许对于雌性胚胎的神经管发育至关重要，这项研究非常重要，因为神经管的健康发育对于机体大脑和脊髓的正常形成都是非常必需的。
图片来源：en.wikipedia.org
文章中，研究者解释了p53是如何参与到对雌性胚胎非常特殊的分子过程中，该过程为X染色体的失活过程（X chromosome inactivation），相关研究发现或能帮助阐明为何雌性在出生时更易比雄性患上神经管出生缺陷，比如脊柱裂等。研究者指出，能保护机体抵御癌症的明星基因p53或在健康神经管的发育中扮演着关键角色，文章中，研究者揭示了p53如何影响促进雌性胚胎健康神经管细胞产生的关键基因的功能。
研究者表示，机体的健康发育是一种非常精准且不确定的平衡过程，p53能通过产生正常水平的Xist RNA（失活X染色体特定转录RNA，X-inactive specific transcript RNA）有助于在雌性胚胎中实现这种平衡，Xist RNA的产生是对X染色体失活非常重要的部分精细化分子过程，上述过程就会促进健康神经管的发育，简单来讲，雌性胚胎中健康神经管的发育需要p53的帮助。
Voss教授说道，这项研究证实了长期存在的一种理论，即雌性或存在额外的神经管缺陷风险，而且与X染色体失活过程相关的破坏或能帮助解释为何雌性个体相比雄性更易于患上神经管相关的出生缺陷。雌性机体中拥有两个拷贝的X染色体，而雄性仅有一个拷贝；为了维持雌性机体的健康，其中一个X染色体在早期发育阶段就必须处于失活状态，如果这种失活过程并不能有效发生的话，神经管就不会合适地形成；此前研究结果表明，p53在正常神经管发育过程中扮演着关键角色，但研究人员截止到目前为止并未阐明其中的具体分子机制。
最后研究者表示，本文研究中我们发现了抑癌基因p53的新作用，后期我们还将继续深入研究探索其在机体出生缺陷中扮演的关键角色。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Alex R.D. Delbridge，Andrew J. Kueh，Francine Ke, et al. Loss of p53 Causes Stochastic Aberrant X-Chromosome Inactivation and Female-Specific Neural Tube Defects, Cell Reports (2019) doi:10.1016/j.celrep.2019.03.048
诺华公司上周宣布了其用于脊髓性肌萎缩症（SMA）的实验性基因疗法Zolgensma临时中期试验结果，并于周五（4月19日）表示，正在调查试验中的死亡案例是否与该基因治疗有关。
2019年肌营养不良协会临床与科学会议上周在美国举行。此次会议上，诺华旗下基因治疗公司AveXis公布了备受业界关注的基因疗法Zolgensma治疗1型SMA的III期临床研究STR1VE中期数据。
据路透社报道，诺华已经向美国食品药品监督管理局（FDA）申请审批该基因治疗Zolgensma，并且预计将在几周内有进一步进展。申请的依据是STR1VE试验的积极结果，结果显示，Zolgensma治疗后患者无事件生存期（EFS）延长；运动技能的进步也令人鼓舞，例如独立坐起能力增加。（详见：诺华脊髓性肌萎缩基因疗法公布新数据 预计5月获批上市）
但Zolgensma治疗也导致试验中1名患者死于呼吸衰竭，研究者和独立监测员认为，其死因与基因治疗无关。诺华公司人员还透露，除此之外，1名6个月大的1型SMA患者最近在欧洲试验中死亡。
诺华发言人Eric Althoff上周五在电子邮件声明中表示，“初步调查结果表明，这种情况发生在伴有严重的呼吸道感染的1型脊髓性肌萎缩患者身上，属于神经系统并发症，并被认为可能与基因治疗Zolgensma相关。已经对死亡患者进行了尸检，检测结果正在等待当中。同时，试验调查员和监管机构已获悉了此消息。”
脊髓性肌萎缩症是由于SMN1基因缺陷或缺失造成的遗传疾病。由于SMN1基因不能正常工作，患有1型SMA 的婴儿会迅速失去掌管肌肉功能的运动神经元。这会导致患者无法进行呼吸、吞咽、说话和行走等基本功能。如果不接受治疗，婴儿的肌肉会出现进行性肌无力，最终导致瘫痪或死亡。该病患者通常无法活过两周岁。诺华预计，如果不进行治疗，50％的1型SMA婴儿将无法生存，或者在10.5个月大的时候需要永久的呼吸支持。
基因疗法Zolgensma通过使用工程病毒将健康的遗传物质携带到人体细胞中，以替代导致疾病的有缺陷或突变的基因。Althoff表示，“会随着调查了解的进一步深入，对外提供进一步的更新信息。”
Zolgensma是诺华在2018年5月以87亿美元收购AveXis获得的一款一次性脊髓性肌萎缩基因疗法，目前正在接受美国FDA的优先审查，预计2019年5月将收到审查结果；在日本和欧盟预计今年上半年和下半年收到审查结果。诺华表示，Zolgensma的价格将在与健康计划的谈判中确定，但它相信基因疗法作为一次性治疗将具有400-500万美元的成本效益，虽然价格高昂，但诺华认为此价格物有所值。(生物谷Bioon.com）
2019年5月6日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登在国际杂志National Science Review上的研究报告中，来自中国科学院昆明动物研究所的科学家们通过将参与大脑生长的人类基因插入到猴子的基因组中，制造出了多个转基因猕猴，文章中，研究人员描述了他们如何在猕猴出生后对其进行相关的实验。
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如今生物学家开始在人类机体中利用基因编辑技术，旨在预防人类疾病的发生并深入研究人类的发育奥秘。这项研究中，研究人员将名为MCPH1的人类基因插入到了多个猕猴机体中，并以这种方法来研究人类大脑发育的机制；此前研究结果表明，MCPH1基因会参与大脑的生长发育，而不携带该基因的婴儿则会出现大脑变小的状况。
为了将基因整合到猴子基因组中，研究人员将携带该基因的病毒注射到猕猴胚胎中，并促进猕猴自然发育，最后11只携带修饰后基因组的猕猴出生了，但仅有5只存活了下来，研究人员对这5只猕猴进行了检测来阐明人类基因对其发育和机体能力会产生什么影响。研究者表示，没有一直猕猴的大脑比正常水平大，但在记忆测试和处理能力方面，所有猕猴都要比平均水平表现得更好。
这项在中国进行的研究具有一定的争议，因为相关研究并未获批在别的国家进行；目前科学家们已经达成共识，即将与人类大脑发育相关的基因插入到猴子基因组中去，这无疑跨越了一条道德底线；有些研究者则认为该研究会制造出像电影《人猿星球》中出现的猴子，如果这些猴子被修饰成为像人类一样思考的物种的话，那么其地位又该如何呢？
基于这一原因，大多数科学家都并不愿意参与这样的研究，实际上，参与这项研究且来自美国北卡大学的研究人员表示了他们的想法，他们认为，创造在某些方面具有人类大脑力量的猴子或许并不是一个好的研究思路和方向，但目前他们仅协助对基因组修饰后的猴子进行MRI的分析来评估其大脑的容量。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Lei Shi，Xin Luo，Jin Jiang，et al. Transgenic rhesus monkeys carrying the human MCPH1 gene copies show human-like neoteny of brain development, National Science Review (2019). DOI: 10.1093/nsr/nwz043
全球基因测序产业市场规模在2022年将达到124.5亿美元，其中亚太地区将达到23.9亿美元。到2020年，中国基因测序行业市场规模将达到98亿元左右。
基因测序行业市场规模有多大？仅以人体来说，全世界现在有超过70亿人口，但是有基因数据的才不到3000万。目前全球各国政府正主导本国人类基因组计划，共有13个国家出台人类基因组计划，覆盖全球数百万人口。
中国基因测序行业大致经历了无监管、政府叫停、卫计委监管、全面发展四个阶段，2014年3月，卫计委监管基因测序行业之后，国家政策频频出台，助推行业发展。“十三五”期间，国家多项规划提出支持基因测序行业发展，研发基因测序新技术，将新型基因测序仪纳入重大产品研发重点发展方向等。
尽管有政策利好不断推出，但决定基因测序爆发的关键因素在于测序价格。
100美元关口等待突破
未来对测序的需求还处在起步阶段，其中核心工作之一就是有能让人接受的测序服务价格。将人类全基因组测序价格降至100美元是基因测序行业追逐的共同目标。
其中，基因测序仪资产重、投入大，处于基因检测行业上游位置，也是整个行业门槛最高的一环，降低基因测序价格，基因测序仪是最重要的环节之一。
Illumina2010年推出HiSeqX，将基因组的成本降至1000美元。在推出NovaSeq6000时，Illumina称这款机器会带领行业走进100美元时代。
可以预测的是，测序仪市场已经在爆发前夜，100美元时代或许已经不远。国内不少基因测序概念股今年年初也一度快速拉升，包括北陆药业(300016.SZ)、贝瑞基因(000710.SZ)、迪安诊断(300244.SZ)、安科生物(300009.SZ)、金域医学(603882.SH)、佐力药业(300181.SZ)、达安基因(002030.SZ)等。
北陆药业是因为公司持有世和基因20%股份，后者为国内基因测序龙头企业之一，其国内首批肺癌靶点全覆盖NGS试剂盒已经获批，有望带动收入高速增长，2018年收入增速超过50%。
在NIPT业务板块的发展上稳扎稳打，技术上依托Illumina的NextSeqCN500测序平台的贝瑞基因，产品可搭载高通量芯片和中通量芯片两种测序芯片。
安科生物上市十年，通过自主创新与外延收购丰富产品线和产业布局，目前已形成基因检测、诊断、靶向药物开发、肿瘤免疫治疗、细胞治疗等精准医疗全产业链布局。
在质谱和基因检测两大平台逐步完善下，迪安诊断的产品竞争力和产品线优势都得到增强，正在全国化布局下进一步延伸渠道网络，中银国际对此给出了买入评级。
金域医学则在2017年新增基因检测项目44项，并先后与全球基因测序巨头Illumina、“NIPT(无创产前检测)之父”卢煜明开展深度合作。随着公司技术的不断成熟和高端个性化检测项目需求的提升，特检类收入占比有望进一步提升。
此外，国内不乏基因测序仪相关概念股，也有创业公司切入该领域。因操刀人类首例基因编辑婴儿陷入舆论旋涡的贺建奎，亦曾创立公司发布测序仪。
梳理发现，目前国内从事基因测序服务的公司已超过600家，其中华大基因前高管出走成立的公司就超过30家。这600多家公司里有自己的技术、产品、实验室的公司不超过200家。
生产测序仪需要机械、电子、化学、物理、分子生物学、信息软件等多学科技术结合，高端装备制造业似乎也难以涵盖测序仪的生产工艺范围。除了新能源和空间技术，测序仪的研发生产融合了所有在第三次工业革命中出现的新技术。用于临床需要大规模试验，量产更是需要对供应链的掌控，这并非创业公司所能切入的。
实际上，如此细分领域有数百家公司，致使国内基因测序服务同质化严重，对营销的投入力度远超过研发。部分创业公司发布的测序仪实际上是“贴牌”测序仪，即采购测序仪后稍加改造贴上公司商标；也有不少名字里含有“基因”的公司，业务仍以销售为主。
基因测序谁是王者
目前全球范围内拥有高深度人全基因组测序技术平台的代表企业主要是中国的华大智造和美国Illumina，后者为全球测序仪的主导者。
从财务数据看，华大智造和Illumina不在一个量级。2018年上半年，Illumina营收为16.12亿美元，是华大智造同期的40倍左右。但华大智造营收增速更快，三年来收入复合增速超过200%。而Illumina2018年收入较之三年前(2015年，22.20亿美元)只增长了50%，三年来收入复合增速不足20%。
Illumina最新的测序仪NovaSeq6000发布于2017年，NovaSeq6000系统最大输出为6000Gb(接近6TB)，运行时间为19~40小时，如果要完成6000Gb的输出量NovaSeq6000运行时间为40小时。这也是当时市场上最为先进的测序仪。
2018年10月，华大智造发布超高通量测序仪MGISEQ-T7。T7单日数据量可达6Tb，仅以日产出6TB数据的速度来看，T7已经超过Illumina的NovaSeq6000。华大智造称，T7目前已收到来自全球客户共两位数的预定意向。
从研发投入来看，2016~2018年，Illumina研发费用分别为5.04亿美元、5.46亿美元和6.23亿美元。相比之下，华大智造成立至今研发投入总计50亿余元人民币，并不算多。
在测序仪盈利能力方面，尽管华大智造管理层三缄其口，但作为华大基因关联公司，华大智造核心财务数据还是得以暴露。
华大智造2017年收入为5.03亿元，净利润仅为619.22万元。进入2018年后，华大智造盈利能力迅速提高。2018年上半年，华大智造营收为2.76亿元，净利润为4954.17万元，占比达17.95%；同期华大智造全资子公司武汉华大智造科技有限公司营收为5673.44万元，净利润为1079.72万元，占比为19%。截至目前，华大智造测序仪全球装机量超过1100台，范围涵盖16个国家及地区，用户超过300家，累计产出数据超过20PB，发表高水平科研论文超过300篇。
但值得注意的是，华大智造的关联交易占比非常高，甚至因此遭到深交所问询，其最大的客户是华大基因，两家公司最终实控人可追溯至华大控股。2017年华大基因向华大智造采购额为2.92亿元，为华大智造贡献超六成收入；2018年上半年，华大基因向华大智造采购额为1.37亿元，占华大智造营收比例接近一半；同时期华大基因向武汉华大智造科技有限公司采购额为4285.12万元，占后者营收比例超过七成。
如果说高关联交易率令华大智造盈利能力存疑，美股上市公司、全球基因测序仪龙头公司Illumina的财务数据，则能作为测序仪公司盈利能力的重要参考。Illumina财报显示，2018财年公司收入为33.33亿美元，净利润为8.26亿美元，净利率为24.78%。(生物谷Bioon.com）
小麦进入中国后是如何传播扩散的。中国科学家近期在古代小麦研究领域取得重大进展，成功测定并分析了首例距今约3800年的小麦全基因组序列，证明了古代小麦与中国西南地区现存的普通小麦地方品种的密切关系，提出普通小麦从青藏高原边缘到长江流域的扩散路线。
这项研究系古代小麦基因组研究的首次尝试，为理解东西方文化交流以及农业传播提供了跨时间维度的直接证据。
吉林大学生命科学学院、吉林大学边疆考古研究中心教授崔银秋介绍，六倍体普通小麦是世界上最重要的粮食作物之一。普通小麦驯化始于大约1万年前近东的新月沃地，然后向西扩散到欧洲，向东扩散到东亚。然而，小麦进入中国的传播途径仍不清楚。
为揭开未解之谜，研究人员克服了古植物中DNA含量极低、降解损伤严重的困难，从新疆文物考古研究所提供的距今3800年的单粒小麦种子中成功提取到其基因组DNA，并利用新一代测序技术对中国新疆小河和古墓沟墓地出土的7粒古代小麦种子进行了全基因组测序和序列组装。
崔银秋介绍，基因组数据分析和形态学观察均证明出土的小麦为六倍体普通小麦；通过与来自中国以及世界各地的现代六倍体小麦品种的RNA-seq（转录组测序）数据进行系统发育分析，证明了古代小麦与中国西南地区现存的普通小麦地方品种的密切关系。
研究发现，青藏高原现代地方品种与古代小麦高度相似的等位基因频率，为小麦向高原传播的西南途径提供了更加直接以及有力的分子依据。同时，该项研究还提出了普通小麦从青藏高原边缘到长江流域的扩散路线。
专家认为，该研究结果为中国种植的现存小麦地方品种的栽培起源、扩散和遗传改良提供了重要信息。(生物谷Bioon.com）
2019年6月12日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –根据最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究，研究者们找到了DNA与面部容貌之间的关系。
我们的外表，包括面部容貌，都与遗传因素相关。科学家已经确定了多个影响我们脸部形状的基因，然而，这并不意味着我们可以根据DNA样本绘制某人的脸。 “我们相信我们脸部的形状是由数以千计的基因决定的，也取决于其它环境因素，例如我们吃的食物和其他生活条件等。因此，我们不可能单独用DNA来准确预测容貌。”然而，对于法医分析和其他应用来讲，找到DNA样本与DNA数据库中的某个人之间的匹配关系就已经足够。
如今，研究人员开发出一种反向的识别方法：“我们不是通过DNA检测确定面容，而是试图通过面容特征确定DNA。使用特殊的软件，我们测量每个面部特征，并检查这个面部特征是否反映了某个特定的遗传特征。“随着我们识别的基因越多，这种方法就越准确。”
然而， 要想真正推进这一技术，需要首先普及大型面部数据库。此外，还有一个需要考虑的道德法律问题。 “使用包含DNA或面孔等私人信息的数据库需要严格监督，以防止滥用造成负面的影响。”（生物谷Bioon.com）
资讯出处：From face to DNA: New method aims to improve match between DNA sample and face database
日前，Krystal Biotech公司宣布，其基因疗法KB103在2期临床试验中取得积极结果，治疗营养不良性大疱性表皮松解症（DEB）。该疗法同时获得了FDA授予的再生医学先进疗法（RMAT）认定，RMAT认定旨在加快再生医疗产品（包括基因治疗产品）的开发和批准。
DEB是一种罕见的慢性遗传性疾病，患者编码VII型胶原蛋白（COL7）的基因出现突变，皮肤中缺少胶原蛋白，从而导致表皮与真皮分离。患者皮肤异常敏感脆弱，轻微的摩擦或打击便会导致皮肤起泡或脱落，为其带来难以忍受的痛苦。目前尚无这种疾病的获批治疗方法。
KB103是一种复制缺陷型、非整合型病毒载体，利用Krystal公司的STAR-D平台进行工程化生产，可将具备正常功能的人类COL7A1基因直接递送至患者的分裂和未分裂皮肤细胞。HSV-1与其他病毒载体相比，可更有效地穿透皮肤细胞。同时，HSV-1可以容纳体积大且数量多的基因，加之其低免疫原性，成为直接和重复递送转基因至皮肤细胞的合适载体。
在KB103的2期临床试验（GEM-2）中，6名皮肤受伤患者通过KB103治疗后5名患者达到100%伤口闭合，KB103处理伤口达到100%伤口闭合的平均时间为23天。除了其中一例慢性伤口，其余经KB103治疗后可保持90天的100%伤口闭合。
GEM研究的首席研究员、斯坦福大学的皮肤病学副教授Peter Marinkovich博士提到，目前迫切需要为大疱性表皮松解症（EB）患者提供新的治疗方法，尤其是为患有这种疾病的患者提供简便、无痛的治疗方法缓解其病痛。KB103的1、2期临床试验的积极结果让人们看到了治疗大疱性表皮松解症的新希望。该公司计划在今年年底之前启动关键性3期临床试验。(生物谷Bioon.com）
2019年7月8日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自伯明翰大学等机构的科学家们通过研究发现了BRCA1基因发挥功能的新型通路，其或有望帮助理解卵巢癌和乳腺癌发生的分子机制。
图片来源：NIH
研究者Manolo Daza-Martin表示，没有两个人从生下来就是一样的，因此不同人在一生中患病的风险也是并不相同的，这或许就是机体基因天然改变所造成的结果。除了发生自然变异以外，大约每一千人中就有一人会从父母一方遗传BRCA1突变基因。此前研究结果表明，在细胞中BRCA1基因能够产生帮助修复破碎DNA损伤的特殊蛋白，因此遗传了错误BRCA1基因的人群或许就不太能够有效修复机体中积累的DNA损伤了，这就会使其患卵巢癌和乳腺癌的风险增加。
当细胞在复制DNA上出现困难使其更容易发生破碎时就会引发DNA损伤，当细胞中的复制机器出现故障时，BRCA1就能保护DNA免于损伤，但研究人员并不清楚其中的分子机制；这项研究中研究人员通过研究发现，BRCA1能够改变形状来保护易损的DNA直到细胞中的复制机器重新恢复功能；此外，研究者还发现，在乳腺癌和卵巢癌（含有家族史的人群）患者中，BRCA1在DNA复制过程中的保护性角色或许处于失活状态，而其破碎修复功能仍然处于活性状态。
研究者Ruth Densham指出，BRCA1就好像一个DNA损伤现场协调员（DNA Damage Scene Coordinator），其角色就是协调应急反应单元来帮助修复DNA损伤，BRCA1会根据场景来改变自身的形状，这种形状变化会改变细胞的反应方式。本文研究对于理解癌症发生的机制非常重要，同时研究人员也有望找到抑制肿瘤进展的新方法。后期研究人员将会深入研究阐明在癌症发生过程中BRCA1在DNA复制功能中所扮演的关键角色。
英国女性在其一生中患乳腺癌的概率为12.5%，在每年被诊断为乳腺癌的5万名患者中，大约有5%的患者会携带像BRCA1这样的遗传基因缺陷。BRCA1携带者患乳腺癌的概率为60%-90%之间，而且其患卵巢癌的概率大约为40%-60%，而每名女性患病的确切数字会因很多事件而改变，比如年龄、受影响家庭成员的数量及基因缺陷的确切性质。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Manuel Daza-Martin, Katarzyna Starowicz, Mohammed Jamshad, et al. Isomerization of BRCA1–BARD1 promotes replication fork protection, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1363-4
近期，日本大阪大学 Shinichi Yachida 及其研究团队在医学著名期刊 Nature Medicine (IF=30.641)上发表题为“Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer ”的文章。采用宏基因组和代谢组联合分析，检测结肠直肠癌不同阶段的粪便样本，揭示结肠直肠癌中肠道菌群的阶段特异性表型，为 CRC 发展阶段的诊断提供方法。
研究结果
1.粪便样本中宏基因组和代谢组学特征
为研究 CRC 中宏基因组和代谢组的特征，根据结肠镜和组织学检查结果分为9组，图1分别对616例宏基因组数据和406例代谢数据进行分析，结果发现富含芽孢杆菌属的受试者具有低丰度的普氏菌，与健康对照组相比 Megamonas 菌属（巨单胞菌属）在118例患者中为高丰度，在 CRC 发展的各个阶段显着升高。主成分分析（图 1 b）确定了拟杆菌属和普氏菌为人类肠道肠型的主要贡献者，在 PCA 中二氢尿嘧啶和尿素差异明显，但 PCA 分析未呈现出阶段的特异性。
2.癌症不同阶段特异性分类和代谢组学特征
为研究癌症不同阶段特异性分类和代谢组学特征，通过 CRC 不同阶段与健康对照组相比，在 MP 和 S0组微生物转移差别较大，Fusobacteria（梭杆菌门）、Firmicutes（拟杆菌门）、Bacteroidetes（硬壁菌门）随着肿瘤恶性程度增加而增加，其中 Fusobacteria 在两个阶段均升高，Firmicutes 和 Bacteroidetes 具有阶段特异性（图 2a）。与健康对照组相比，共有65种代谢物在至少一个阶段为显着差异。胆汁酸，短链脂肪酸，氨基酸和中心碳代谢物质与肠道微生物群密切相关（图2c）。与健康对照组相比在 MP 中脱氧胆酸（DCA）浓度增加，在 S0中甘氨酸盐、牛磺酸盐和支链氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸等）浓度增加。B. wadsworthia是 MP 中唯一与 DCA 相关的物种（图 2d）。A. parvulum 在 MP 和 S0组中丰度显着增加，且与A. parvulum 相关的细菌显着增加（图 2e，f）。
3.KEGG 和 GO 分析微生物基因与 CRC 相关的变化
为找到微生物基因与 CRC 的关系，通过对微生物基因组进行 KEGG 和 GO 分析，发现与健康对照组相比，1，243个 KEGG 和 KO 基因显着上调，96个下调（图 3a）。通过修改 KEGG 途径模块，限制细菌生成和降解的途径，重新呈现基因丰度（图 3b）。芳香族氨基酸代谢和硫化物生产途径与 CRCs 相关，参与苯丙氨酸和酪氨酸生物合成的基因显着升高，其中 PHC 为鉴别 S0患者与健康对照组的首选指标（图 3b）。参与苯丙氨酸降解的基因主要在 MP 中增加，参与产生遗传毒性硫化氢的 DSRA（异化硫酸盐还原酶亚基A）在 SIII/IV 中显着升高（图 3b）。
4.CRC 进展期的微生物动力学及其诊断
为研究肠道宏基因组和代谢组学数据可以作为诊断标志物，作者构建了随机森林和 LASSO 逻辑回归分类来区分健康对照与 S0、SIII / IV 病例。分别基于物种、 KO基因、代谢物或三者的组合构建了四种模型。在 S0、SIII / IV 分类中组合型模型的分类潜力优于单个模型（图4b，c），随机森林分类区别 CRC 患者 S0和 SIII / IV 期的 ROC 曲线下面积分别为0.78和0.85。
总结： 本文对616名接受结肠镜检查的人进行了粪便宏基因组和代谢组学研究，发现除了晚期病变外，在 MP 和 S0病例中生微生物组和代谢组变化明显。核梭杆菌属相对丰度在 S0至 SIV 期持续升高，Atopobium parvulum 和 Actinomyces odontolyticus 在 MP 和 S0中显着增加。代谢物分析表明 S0支链氨基酸和苯丙氨酸含量显着增加，胆汁酸(包括脱氧胆酸)在 MP 和 S0中显着增加。微生物群和代谢物的变化发生在结直肠癌发展的早期阶段，这具有重要的病因和诊断意义。(生物谷Bioon.com）
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