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解锁罕见疾病遗传学:全基因组关联研究和单核苷酸多态性的见解Osama Alam* 1,卫生汗2,Azmat Ullah 1 1 1 1 1 1科学与技术大学生物技术系Bannu Bannu,28100 Khyber Pakhtunkhwa,Pakhtunkhwa,Pakhthwa,pakistan。2 govt动物学系。巴基斯坦班努大学研究生学院。摘要:全基因组关联研究(GWAS)是识别与复杂疾病相关的遗传变异的强大工具。然而,由于这些疾病通常涉及低频基因突变,因此它们的效用在阐明稀有疾病的遗传学方面受到限制。代表基因组中单碱基对变化的单核苷酸多态性(SNP)可以为稀有疾病的遗传结构提供宝贵的见解。值得注意的是,诸如APP,PSEN1,PSEN2,APOE,TREM2和ABCA7之类的基因中的特定SNP揭示了阿尔茨海默氏病(AD)的分子基础。App Gene中的SNP RS429358中,通过改变淀粉样蛋白β的产生,与阿尔茨海默氏症的风险增加相关。同样,通过GWAS发现的SNP与慢性阻塞性肺疾病易感性(COPD),纤维肿瘤肿瘤易感性(FOP)和Hutchinson-Gilford综合征(HGPS)联系起来,也表现出ACVR1和LMNA中引起疾病的突变。然而,由于招募大型队列的挑战,GWAS进行了有力的罕见疾病,这给人带来了困难。标准GWAS工作流程涉及患者入学,基因组DNA提取,基因分型和严格的质量控制。案例和对照进行匹配和分析,并进行多次测试的校正。罕见的变体方法和插入旨在增强统计能力的目的。关键障碍包括样本量不足,遗传异质性和罕见的因果变体。缓解策略结合了跨国联盟,基于家庭的设计,功能分析,下一代测序,定制基因面板和机器学习方法。前进的GWA将需要越来越大,多样化的数据集,以及新颖的统计和高通量的OMIC技术,以破译稀有和复杂病理的遗传根。
3 Oxford Immune Algorithmics, Reading, UK ABSTRACT This study employs systems medicine approaches, including complex networks and machine learning- driven discovery, to identify key biomarkers governing phenotypic plasticity in pediatric high-grade gliomas (pHGGs), namely, IDHWT glioblastoma and H3K27M diffuse intrinsic pontine glioma (DIPG).通过整合单细胞转录组学和组蛋白质量细胞术数据,我们将这些侵略性肿瘤概念化为复杂的自适应生态系统,该系统由被劫持的oncofetal发育程序和病理吸引力动力学驱动。Our analysis predicts lineage-plasticity markers, including KDM5B (JARID1B), ARID5B, GATA2/6, WNT, TGFβ, NOTCH, CAMK2D, ATF3, DOCK7, FOXO1/3, FOXA2, ASCL4, PRDM9, METTL5/8, RAP1B, CD99, RLIM, TERF1, and LAPTM5, as drivers of细胞命运控制论。此外,我们确定了内源性生物电特征,包括Grik3,Grin3,Slc5a9,Nkain4和KCNJ4/6,是潜在的重编程靶标。此外,我们验证了先前发现的可塑性基因,例如PDGFRA,EGFR靶标,OLIG1/2,FXYD5/6,MTSSS1,SEZ6L,MTRN2L1和SOX11,证实了我们复杂系统方法的鲁棒性。此系统肿瘤学框架为精确医学提供了有前途的途径,通过指导由单细胞多摩学告知的组合疗法来优化患者的结果,并以PHGG表型可塑性为治疗性脆弱性。此外,我们的发现表明肿瘤表型可塑性(即过渡疗法)和PHGG生态系统中疾病的表观遗传重编程性能朝向稳定的,转分化的状态。因此,了解关键字:小儿神经胶质瘤;表型可塑性;癌症多组学;数据科学;系统医学;精度肿瘤学。引言小儿高级神经胶质瘤(PHGGS)代表致命疾病,没有任何精确诊断,有效的治疗或预防(Swanton等,2024)。这些侵略性肿瘤破坏了发育过程和组织稳态,导致形态发生,对治疗的抵抗力和免疫逃避(Senft等,2017; Jessa等,2019)。对其病理学的中心是表型可塑性 - 细胞在谱系身份之间适应响应微环境压力的能力。This plasticity arises from epigenetic dysregulation, such as oncohistone mutations like H3K27M (H3F3A) and driver mutations like TP53, ACVR1, etc., which destabilize chromatin structure, trapping cells in metastable, multipotent states and impairing their differentiation hierarchy (Shpargel et al., 2014; Paugh et al., 2011; Jessa et al., 2019)。实际上,这些塑料状态促进了肿瘤的进展和耐药性作为新兴行为,从而创造了不稳定的生态系统。
MAPK和JAK/STAT途径的种族特异性分子变化早期发作结直肠癌Cecilia Monge,M.D.,M.P.H.,F.A.C.P.1,Brigette Waldrup,B.S。 2,Francisco G. Carranza博士2和恩里克·韦拉斯克斯·维尔雷尔(Enrique Velazquez-Villarreal),医学博士,博士,M.P.H。 2,3 * 1贝塞斯达医学博士国家癌症研究所的癌症研究中心。 2希望城市,贝克曼研究所,综合翻译科学系,杜阿尔特,加利福尼亚州。 3希望之城综合癌症中心,加利福尼亚州杜阿尔特。 *通讯:evelazquezvilla@coh.org摘要背景/目标:早期发作的结直肠癌(EOCRC),定义为50岁之前诊断为结直肠癌(CRC)的发病率,尤其是在西班牙裔/拉丁裔(H/L)种群中。 尽管这种趋势,但驱动EOCRC差异的潜在分子机制仍然很少理解。 MAPK和JAK/STAT途径在肿瘤进展,增殖和治疗反应中起关键作用;但是,它们参与特定于种族的EOCRC差异尚不清楚。 本研究旨在表征EOCRC患者MAPK和JAK/STAT途径基因的分子改变,重点是H/L和非西班牙裔白人(NHW)患者之间的差异。 此外,我们评估了这些特定途径的变化是否有助于H/L EOCRC患者的生存结果。 方法:我们使用公开可用的CRC数据集进行了生物信息学分析,以评估MAPK和JAK/STAT途径基因中的突变频率。 该研究中总共包括3,412例患者,包括302 h/L的患者和3,110名NHW患者。1,Brigette Waldrup,B.S。2,Francisco G. Carranza博士2和恩里克·韦拉斯克斯·维尔雷尔(Enrique Velazquez-Villarreal),医学博士,博士,M.P.H。 2,3 * 1贝塞斯达医学博士国家癌症研究所的癌症研究中心。 2希望城市,贝克曼研究所,综合翻译科学系,杜阿尔特,加利福尼亚州。 3希望之城综合癌症中心,加利福尼亚州杜阿尔特。 *通讯:evelazquezvilla@coh.org摘要背景/目标:早期发作的结直肠癌(EOCRC),定义为50岁之前诊断为结直肠癌(CRC)的发病率,尤其是在西班牙裔/拉丁裔(H/L)种群中。 尽管这种趋势,但驱动EOCRC差异的潜在分子机制仍然很少理解。 MAPK和JAK/STAT途径在肿瘤进展,增殖和治疗反应中起关键作用;但是,它们参与特定于种族的EOCRC差异尚不清楚。 本研究旨在表征EOCRC患者MAPK和JAK/STAT途径基因的分子改变,重点是H/L和非西班牙裔白人(NHW)患者之间的差异。 此外,我们评估了这些特定途径的变化是否有助于H/L EOCRC患者的生存结果。 方法:我们使用公开可用的CRC数据集进行了生物信息学分析,以评估MAPK和JAK/STAT途径基因中的突变频率。 该研究中总共包括3,412例患者,包括302 h/L的患者和3,110名NHW患者。2,Francisco G. Carranza博士2和恩里克·韦拉斯克斯·维尔雷尔(Enrique Velazquez-Villarreal),医学博士,博士,M.P.H。2,3 * 1贝塞斯达医学博士国家癌症研究所的癌症研究中心。 2希望城市,贝克曼研究所,综合翻译科学系,杜阿尔特,加利福尼亚州。 3希望之城综合癌症中心,加利福尼亚州杜阿尔特。 *通讯:evelazquezvilla@coh.org摘要背景/目标:早期发作的结直肠癌(EOCRC),定义为50岁之前诊断为结直肠癌(CRC)的发病率,尤其是在西班牙裔/拉丁裔(H/L)种群中。 尽管这种趋势,但驱动EOCRC差异的潜在分子机制仍然很少理解。 MAPK和JAK/STAT途径在肿瘤进展,增殖和治疗反应中起关键作用;但是,它们参与特定于种族的EOCRC差异尚不清楚。 本研究旨在表征EOCRC患者MAPK和JAK/STAT途径基因的分子改变,重点是H/L和非西班牙裔白人(NHW)患者之间的差异。 此外,我们评估了这些特定途径的变化是否有助于H/L EOCRC患者的生存结果。 方法:我们使用公开可用的CRC数据集进行了生物信息学分析,以评估MAPK和JAK/STAT途径基因中的突变频率。 该研究中总共包括3,412例患者,包括302 h/L的患者和3,110名NHW患者。2,3 * 1贝塞斯达医学博士国家癌症研究所的癌症研究中心。2希望城市,贝克曼研究所,综合翻译科学系,杜阿尔特,加利福尼亚州。3希望之城综合癌症中心,加利福尼亚州杜阿尔特。*通讯:evelazquezvilla@coh.org摘要背景/目标:早期发作的结直肠癌(EOCRC),定义为50岁之前诊断为结直肠癌(CRC)的发病率,尤其是在西班牙裔/拉丁裔(H/L)种群中。尽管这种趋势,但驱动EOCRC差异的潜在分子机制仍然很少理解。MAPK和JAK/STAT途径在肿瘤进展,增殖和治疗反应中起关键作用;但是,它们参与特定于种族的EOCRC差异尚不清楚。本研究旨在表征EOCRC患者MAPK和JAK/STAT途径基因的分子改变,重点是H/L和非西班牙裔白人(NHW)患者之间的差异。此外,我们评估了这些特定途径的变化是否有助于H/L EOCRC患者的生存结果。方法:我们使用公开可用的CRC数据集进行了生物信息学分析,以评估MAPK和JAK/STAT途径基因中的突变频率。该研究中总共包括3,412例患者,包括302 h/L的患者和3,110名NHW患者。患者按年龄分层(EOCRC:<50岁,晚期结直肠癌 - locrc:≥50岁)和种族(H/L vs. NHW),以评估突变患病率的差异。卡方检验以比较组之间的突变率,并使用Kaplan-Meier生存分析来评估基于H/L和NHW EOCRC患者途径改变的总体生存差异。结果:比较H/L患者的EOCRC和LOCRC时,在MAPK途径相关基因中观察到显着差异。NF1 (11.6% vs. 3.7%, p = 0.01), ACVR1 (2.9% vs. 0%, p = 0.04), and MAP2K1 (3.6% vs. 0%, p = 0.01) were more prevalent in EOCRC, while BRAF mutations (18.3% vs. 5.1%, p = 9.1e-4) were significantly more frequent in LOCRC among H/L patients.此外,当将H/L患者的EOCRC与NHW患者的EOCRC进行比较时,关键MAPK途径基因(例如Akt1(5.1%vs. 1.8%vs. 1.8%,P = 0.03),MAPK3(3.6%,0.7%,P = 6.83E-3),NF1(11.6%vs. 6.1%,P = 0.0%,PD) = 0.02)在H/L EOCRC患者中显着富集。
