癌症基因组分析，鉴定基因序列的编码突变

几年来，癌症基因组分析主要聚焦在鉴定引起一个基因的氨基酸序列改变的编码突变。美国看病机构爱诺美康了解到，这背后的理由是很充分的，因为形成一个新蛋白的突变或者一个必需蛋白的截短突变有可能导致细胞环境改变很大。

同义突变

比如BRAF和KRAS及其他许多例子。随着新一代测序技术的进步，已经能进行大规模的研究。这些研究能检测发生在癌症基因组中的较低频率的突变。美国看病机构爱诺美康介绍，值得指出的是，这些研究发现癌症中经常发生同义突变。以前认为纯粹的中性突变在肿瘤发生中没有作用，在很大程度上忽视了这些突变，但是更近研究表明,简单地认为这些突变没有作用是草率的。

在一篇只有29个黑色素瘤外显子和基因组的研究中，发现了16个常见的同义突变。当筛选另外285个样品的突变时，有12个样品在BCL2L12基因中发现了一个同义突变。这个常见突变的出现频率比想象要高，表明在肿瘤发展中它承受了某种选择压力。

BCL2L12

鉴于BCL2L12以前就被认为与肿瘤发生有关，所以进一步评估了这个突变的作用，研究发现它能破坏miRNA功能，导致BCL2L12的表达调控紊乱。BCL2L12是p53基因的负调控因子，在神经胶质瘤中通过结合和抑制凋亡发挥作用1%。因此，BCL2L12中观察到的失调现象导致p53靶基因的表达减少。

小的插入和缺失是癌症样本全基因组测序发现的第二种体细胞突变类型，这些突变的频率大约为核苷酸置换频率的1/10,但对癌症的进展也具有明显的影响。因此，已有特殊的生物信息学技术用于从全基因组测序计划产生的大量信息中检测这些小的插入和缺失。

染色体易位

在癌症基因组中系统鉴定染色体的大片段重排是新一代测序技术更成功的应用之一。以前这方面的主要策略是在造血系统肿瘤中利用细胞遗传学方法鉴定常见的易位。更近，结合生物信息学和功能检测方法，发现了一些上皮来源实体肿瘤中的常见易位，如前列腺癌中的TMPRSS2-ERG易位和非小细胞肺癌中的EML4-ALK易位。

目前，通过新一代测序技术分析基因组和转录组，使得在癌症样本中系统查找染色体内和染色体间的重排成为可能。在前列腺癌、胃癌和黑色素瘤中发现了RAF激酶通路相关基因高频染色体易位，证明新一代测序技术对于在癌症研究中发现染色体重排是非常有用的。

末端配对

同样，大规模并行末端配对（massivelyparallelpaired-end)基因组和转录组测序已用于检测癌症中新的基因融合，并用于对一些肿瘤样本和细胞系中的所有重要的结构重排进行分类。正在进行的癌症基因组计划涉及数千份癌症样本，很可能会检测出特定癌症亚型中相关的其他类型的染色体重排。

很明显，全基因组测序也非常有助于鉴定其他类型的基因组改变，包括重复元件的重排，如活跃的反转录转座子；或外源基因序列的插人，如在癌症发展过程中起作用的病毒基因组。事实上，通过新一代测序技术对Merkell细胞癌（Merkellcellcarcinoma)转录组测序，发现一个以前不知道的多瘤病毒（polyomavims)整合到了该肿瘤的基因组中，很可能参与了这一罕见但侵袭性较强的皮肤癌的发生。

高拷贝数水平

美国看病机构爱诺美康介绍，新一代测序技术也可以用来分析癌症基因组的拷贝数变异模式。研究人员通过统计肿瘤样本和正常样本中任一特定基因组区域的读取片段（reads)的数目，然后计算这一特定区域内的肿瘤/正常样本的拷贝数比值。与基于微阵列的方法相比，这些新的方法具有很多优点，包括分辨率更高、确定涉及的断裂点更精确、没有数据饱和的问题，使之更有利于准确评发生在恶性肿瘤某一基因组位点的高拷贝数水平。