摘要：四川大学华西医院组学技术与生物信息研究室谢丹研究员团队联合肝脏外科廖皓天副研究员于2025年4月在Genome Research发表文章“Multisite long-read sequencing reveals the early contribution
四川大学华西医院组学技术与生物信息研究室谢丹研究员团队联合肝脏外科廖皓天副研究员于2025年4月在Genome Research 发表文章“Multisite long-read sequencing reveals the early contributions of somatic structural variations to HBV-related hepatocellular carcinoma tumorigenesis”（点击二维码阅读原文）。本研究通过纳米孔长读长测序技术发现，癌旁组织基因组并非完全正常，而是携带与肿瘤组织高度相似的体细胞结构变异。进一步揭示了HBV DNA整合与体细胞结构变异形成的直接关系，同时强调了HBV DNA整合引起的染色体间易位是HCC发生的早期驱动事件。
研究背景
肝细胞癌（hepatoCellular carcinoma，HCC）是最常见的原发性肝癌类型，通常发生于慢性肝病长期发展的背景下。全球超过一半的HCC病例发生在中国，其中慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染是最主要的病因，占HCC总发病数的60%以上。尽管近年来通过高通量测序技术识别出多种体细胞突变与HCC发生发展相关，但现有研究多依赖短读长测序，难以准确捕捉和解析复杂的结构变异（SVs），这限制了对HCC基因组变异图谱的全面理解，尤其是在组织间异质性与早期驱动事件方面。
纳米孔长读长测序能连续测序超过数万的碱基，在SVs检测上存在天然优势。本研究结合纳米孔长读长测序技术和下一代测序技术(NGS)，对来自5位HCC患者的42个样本的体细胞结构变异进行了系统分析，以探究癌和癌旁组织间的突变差异，希望揭示早期的体细胞变异事件。
研究结果
研究发现，相邻非癌组织并非完全“正常”，其中检测到大量体细胞SVs。在SVs特征上，邻近非癌组织与癌组织高度相似，而在体细胞单核苷酸变异和拷贝数变异方面则表现出较大差异。
值得注意的是，HBV DNA整合常伴随体细胞SVs的产生，尤其是染色体间易位的形成。尽管HBV DNA在肝细胞基因组中的整合是随机发生的，但多区域共享的HBV诱导SVs事件呈现出高度保守性，提示其为HCC发生过程中的早期驱动因素（图1）。
以上这些发现，深化了对HCC基因组变异的认识，也为未来对HCC干预策略的设计提供了新视角。
图1 研究设计和关键结果
专家点评
袁克非研究员：肝细胞癌（HCC）是全球范围内死亡率极高的实体肿瘤之一，具有高度的异质性和复杂的分子基础。尽管手术切除和局部治疗在早期HCC中取得了一定疗效，但术后复发率仍高达70%，而一旦进入中晚期，5年生存率显著下降，严重威胁HCC患者生命。因此，深入理解HCC的早期分子事件，尤其是致癌变异的识别，对于改进风险分层、早期诊断及术后管理至关重要。谢丹教授团队长期聚焦于生物信息和组学技术研究，在本次研究中采用纳米孔长读长测序技术，对来自HBV相关HCC患者的多区域样本进行了深入分析。该研究发现，癌旁组织中存在大量与癌组织相似的结构变异谱系，提示这些区域可能已经处于癌前或早期转化状态。这一发现对肿瘤演化理解具有重要意义，也对传统的组织分类标准提出挑战。此外，研究还识别出了部分HBV整合诱导的结构变异在多个取样区域中高度共享，支持其作为早期驱动事件参与HCC发生的可能性。该研究拓展了对HCC分子演化路径的认识，为临床诊疗实践提供了值得关注的转化视角。
袁克非，研究员，博士生导师，四川大学华西医院肝脏外科研究室副主任。四川省学术和技术带头人后备人选。四川大学科技领军人才培育项目、四川大学好未来优秀学者奖获得者。现任中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会青年创新联盟委员，中国研究型医院学会转化医学分会委员，四川省生物信息学学会理事。以第一或通信作者在包括Gastroenterology、Hepatology、Cancer Research、Cell Death & Differentiation、Molecular Cancer 等在内的国际知名学术刊物上发表论文56篇。获四川省科技进步一等奖1项，教育部自然科学奖一等奖1项。
作者心得
本研究采用了尚处于发展阶段的纳米孔长读长测序技术，以解析肝细胞癌中复杂的体细胞结构变异。然而，由于长读长平台在变异识别精度方面仍面临挑战，尤其是在区分真实变异与假阳性事件方面尚不成熟，在研究过程中发现，仅依赖于现有工具难以满足高准确性的需求。为此，本研究团队开发并优化了一套新的体细胞结构变异识别流程，投入了大量时间进行算法调整与性能评估。尽管如此，假阳性问题依然存在，特别是在癌旁组织中对变异的解析带来了一定的不确定性。为了提升数据质量和结果的可信度，我们最终对所有体细胞结构变异进行了人工核查，并在此过程中系统归纳了常见识别错误的类型及其成因。这一过程不仅加强了本研究结果的可靠性，也为后续结构变异检测算法的优化积累了实用经验。
本研究工作的结果于2024年5月23日投稿至国际著名遗传学期刊 Genome Research。审稿过程共经历两轮，第一轮返修意见于投稿2个月后收到，共计3位审稿人参与评审。审稿人普遍对本研究提出的问题和故事线表示认可，尤其是对多区域采样与结构变异早期事件识别方面给予积极评价，但同时也指出体细胞结构变异识别的准确性仍需加强，建议补充多项验证实验，并提出61条详尽意见。该轮修改重点聚焦于方法的严谨性与数据支持，尤其是对新技术在应用中的可靠性验证。返修后，3位审稿人均表示满意，未对研究结果提出进一步质疑，仅就摘要写作提出了优化建议。从投稿到最终接收，整个过程历时约10个月。
本次研究经历进一步强化了我们对高通量测序技术在实际应用中方法学细节的重视，也体现了在技术创新型研究中，科学性与可验证性之间的平衡尤为关键。
通信作者
谢丹，四川大学生物治疗全国重点实验室研究员与博士生导师。四川大学华西医院组学技术与生物信息研究室主任。国家高层次人才青年计划入选者、四川省高层次人才项目入选者。利用二代短读长测序平台、三代长读长测序平台等多种测序技术，开发新型多组学分析方法和检测技术，以及肿瘤液体活检方法和人工智能算法。主持国家自然科学基金5项，包括“重大研发计划”和“专项项目”各1项。以通信/第一作者在Cell、Nature Biotechnology、Nature Medicine、Nature Communications、Genome Research、Nucleic Acids Research、Cell Research、Cancer Research 等期刊发表研究型论文多篇。
共同第一作者
曾天府，四川大学华西医院生物治疗全国重点实验室博士研究生，研究方向为生物信息学。以第一作者/共同第一作者身份发表SCI收录论文2篇。
共同第一作者
廖皓天，副研究员，硕士生导师，四川大学华西医院普外科肝脏外科病房医师，住院医师规范化培训学员。长期从事肝癌多组学研究和临床多模态数据整合评估肝癌治疗临床受益与毒性预测研究。主持包括国家自然科学基金面上项目/青年基金项目、中国博士后基金会特别资助在内的多项省部级课题，以第一作者（含共同第一）发表SCI收录论文10余篇，累积影响因子逾200，获四川省科技进步一等奖1次。
共同第一作者
夏林，四川大学华西医院组学技术与生物信息研究室助理研究员。长期基于多组学多测序平台，从事肿瘤基因组变异精准识别与调控功能研究。主持包括国家自然科学基金青年基金项目、四川省科技厅青年基金项目等多项课题，以共同通讯/第一作者在Nature Medicine、Cell Reports 、Cancer Research 等发表/接收SCI收录论文8篇。
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来源：临床肝胆病杂志一点号
