测序数十万个样本，以获得新的变体，生物学和新疗法的见解

介绍

当使用基因组测序方法产生和分析大量患者数据集时，重要的见解和发现出现了。2014年1月，Regeneron Pharmaceuticals和Geisinger Health System宣布了一项合作伙伴关系，专注于使用基因组分析来改善药物开发和患者护理能力。¹根据这项合作，Regeneron将对盖辛格MyCode项目中至少25万名患者的DNA样本进行测序²并将这些信息与他们的电子健康记录配对，以推动新的基因发现和基因组医学的实施。

2014年1月，Regeneron遗传学中心(RGC)成立，挖掘其他患者同意的临床数据集，用于医学相关的遗传关联。RGC的研究人员正在使用HiSeq 2500系统和Infinium HumanOmniExpressExome BeadChip阵列来分析患者数据。借助大规模外显子组测序的力量，英国研究gc希望能够识别引起或影响一系列人类疾病的基因，其中一些可能为药物开发提供新的靶点。Regeneron拥有世界一流的小鼠遗传学项目，并使用一个基因驱动的药物发现和开发平台，已在若干成功的药物生产中发挥了重要作用，如用于治疗罕见遗传病的Arcalyst (rilonacept)和用于治疗高胆固醇血症的Praluent (alirocumab)。

iCommunity spoke with Aris Baras, MD, Vice President and Co-Head of the RGC, and John Overton, PhD, Senior Director of Sequencing and Lab Operations of the RGC, about Regeneron’s activities in the partnership, and how genomics is increasing our understanding of gene relationships and disease correlation.

问:是什么促使研资局成立?

阿里斯巴拉斯（AB）：Regeneron公司自近30年前成立以来一直专注于小鼠和人类遗传学研究。我们意识到，最近的技术进步开辟了这一领域的新前沿，并加强了它可能对为有需要的患者开发新药物的影响。我们有利用和开发新技术来应对药物开发中的挑战的历史，例如我们拥有专利权的VelociSuite抗体平台，我们在建立研资局时也采取了类似的方法。药物开发中遗留的瓶颈之一是找到最佳的新靶点来探索和开发针对这些靶点的治疗方法。人类遗传学是识别新靶标或验证现有靶标和药物开发计划的关键资源。我们的计划中有很大一部分是来自人类基因发现的目标和项目。我们建立研究资助局是为了让这个过程更强大、更有效率。

问:高吞吐量测序在RGC添加到您的目标是多少？

阿瑟:迄今为止，对于Regeneron的发展努力最有用的东西来自看可能影响感兴趣表型的基因的真正变异。为此，我们必须对数十万人进行大规模测序，如果不是数十万个人，以识别这些大效应突变在人口中非常罕见。我们需要高通量技术来检测罕见，重要和功能性突变，并将它们与疾病相关联，以便我们可以进入新的变体，新生物学和新疗法的见解。

“我们需要高通量技术来检测罕见的、重要的和功能性的突变，并将它们与疾病联系起来，这样我们就能深入了解新的变异、生物学和新疗法。”

问:为什么盖辛格和再生能源合作开展真菌社区健康倡议?

阿瑟:我们希望建立一个大规模和全面的基因组序列信息数据库，并结合严格的纵向健康记录。大约有400万居住在宾夕法尼亚州中部和东北部的人通过盖辛格卫生系统寻求治疗。因此，盖辛格拥有强大的表型数据库和与客户社区的信任关系。许多患者都愿意参加MyCode社区健康倡议。其独特之处在于，盖辛格健康系统中有几十年的多代健康记录。大多数家庭成员留在宾夕法尼亚地区。在我们测序的病人中，平均有超过10年的健康记录。

盖辛格也是采用电子健康记录的先驱，现在已经成为分析和研究目的使用电子健康记录的领导者。因此，通过合作，我们建立了一个巨大的数据库，包括所有被测序的人，以及他们的健康记录。

问:景角和Regeneron希望单独和一起获得什么？

阿瑟:对于Regeneron来说，这种合作伙伴关系可以通过研究人类遗传来帮助指导我们的药物开发努力。景角历史悠久涉及遗传研究，因此这种合作伙伴关系建立在现有的研究计划上。景角也在使用基因组学和临床遗传学来思考其患者并更好地运行其健康体系。景角今年刚刚庆祝百年百年，我认为其遗产可能涉及这些创新的基因组学计划。

问:对参加的患者的伙伴关系的价值是什么？

阿瑟:盖辛格已经培训了它的医生和遗传顾问，让他们返回一些CLIA*证实的遗传学发现，所以对一些患者来说，可能会立即获得重要的健康信息。除此之外，我认为很多人参与是因为他们在为长期的、有意义的研究做出贡献，希望有一天能为每个人带来更好的治疗和药物。因为盖辛格系统中的病人对卫生系统非常信任，我们有机会接触到这些人，并就有趣的疾病或我们想了解更多的具有有趣基因型的人进行进一步的临床研究。亚博官网人口yobet亚洲这些是药物开发过程中的关键步骤。

问:到目前为止，你们已经对多少样品进行了测序，你们希望在5年内对多少样品进行测序?

阿瑟:到目前为止，我们已经测量了60,000个景角​​样本，并希望在未来几年内序列250,000。

问:对这些样本进行测序后，你是否发现了新的变异?

阿瑟:我们正在做很多发现。RGC和景角的研究人员最近发表了一篇论文，表明灭活突变ANGPTL4基因与显著降低人类冠状动脉疾病(CAD)的风险相关。^3.我们希望这是许多著名的同行评议出版物的第一个将产生的合作。

问:是什么ANGPTL4什么条件与之相关？

阿瑟:ANGPTL4编码抑制脂蛋白脂肪酶（LPL）的蛋白质，参与甘油三酯崩解的酶，一种衍生自食物的脂肪。研究发现，LPL的激活导致循环甘油三酯的减少，其水平增加被认为是缺血性心血管疾病的独立危险因素。它被假设遗传突变失活ANGPTL4会激活LPL，降低循环中甘油三酯的水平，降低心血管疾病的风险。我们试图通过基因分析和功能建模来验证这一假设。

“Hiseq 2500系统非常可靠，并且每次运行它们时它们都会产生高质量的数据。”

问:有哪些具体的变异ANGPTL4你有继续研究老鼠吗?

阿瑟:我们发现具有1或2份的p.e40k突变的个体，以前已知灭活ANGPTL4，CAD的风险较高约19％。患者13人之一ANGPTL4我们新发现的功能突变的缺失可以降低近45%的冠心病风险。利用我们专有的VelociGene技术，我们能够开发出支持人类基因发现的动物模型。VelocImmune平台用于创建人单克隆抗体抑制剂ANGPTL4这降低了小鼠和非人类灵长类动物的甘油三酯水平。

问:为什么您选择Hissq 2500系统为您的学习？

John Outton（JO）：我们根据自己的丰富经验和数据的一致性选择了它们。HiSeq 2500系统非常可靠，每次运行时都会产生高质量的数据。我们可以同时对数千个样本进行测序。我们在高输出模式下运行HiSeq 2500系统，目的是在我们的外显子组设计中至少85%的目标基上进行深度20×覆盖的测序。

问:在哪些实例中，您在哪些实例中进行人类感染术珠芯片分析？

乔:我们补充了我们使用Humanomniexpressexome基因型试剂盒使用我们的景角样品进行的Exome测序。我们用基于人口的所有研究来做到这一点。执行珠芯芯片分析和外壳测序使我们将编码和非码次数降至低等位基因频率。

问:除了外显子组测序，你们也进行rna测序吗?

乔:到目前为止，我们已经完成了很少的RNA-SEQ。然而，我们开始与景族合作的人类样品开始增加这些研究。

问:Regeneron/Geisinger合作的下一个里程碑是什么?

阿瑟:有一些数字里程碑进行了合作伙伴关系。例如，我们的目标是在未来几年内序列250,000名患者，这将有助于为患有疾病致病的更多基因的发现和理解。我们也在舞台上，结果和影响力的发现更重要，而不是其他任何东西。除了向前移动我们的管道外，我们还希望通过研究推进科学并使我们的患者受益。我们希望这些项目能够在巨大的未满足需求的领域开发重要的新治疗方法，使景族患者和全世界人士受益。我们也在考虑更深层次的表型举措。景角具有巨大数量的临床记录和表型数据。我们正在考虑新的举措，包括分子表型，我们可以添加RNA，蛋白质组学和代谢组合数据，以加强我们制造基因疾病关联的能力。

“通过BeadChip分析和外显子组测序，我们可以得到低频率的编码和非编码变异。”

问:该伙伴关系的结果如何为各种医疗条件的诊断，预防和治疗进行新选择的基础？

阿瑟:基础和基础都已经做好了。对Geisinger来说，他们已经有了CLIA基础设施，可以将验证过的结果和基因结果返回给患者。那个项目正在加速发展。他们还将使用clia验证的致病变异，并将其与临床表型联系起来，然后将这些发现提供给公共数据库，如ClinVar。这些数据将对该领域做出重大贡献，这要感谢盖辛格的项目规模。

在我们尽头，Regeneron已经成功地使用了几个程序，如我们的PCSK9抑制剂，从遗传发现一切顺利进行疗法的发展和商业化，但我们预计RGC将使这个过程更加高效和潜在更短。我们正在以这种规模运营，我们正在尝试在我们的管道中的每个目标工作，以及识别新目标。我们对理解我们现有的目标并通过提供疾病协会的新的人类遗传证据来实现我们的计划的巨大进展。总的来说，我们很高兴能够为Regeneron的强大研发发动机提供贡献，这一切都在为患者带来重要的新药，更快，更反复。

yobet亚洲亚博官网人口了解有关本文中提到的产品和系统的更多信息：

Hiseq 2500系统，www.169o.com/systems/sequencing platforms/hiseq - 2500. - html

英飞纳姆HumanOmniExpressExome BeadChip,www.169o.com/products/by-type/microarray-kits/infinium-omni-express-exome.html.

参考文献

1. 生物世界，Regeneron与临床网络在大型遗传学研究中的合作伙伴，2014年1月14日。
2. MyCode社区健康倡议。Geisinger。www.geisinger.org/mycode．于2016年5月9日通过。
3. Dewey Fe，Gusarova V，O'Dushlaine C，等。灭活变种ANGPTL4冠状动脉疾病风险．N英国J医学．2016; 374:1123-33。

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