Science：測序需警惕！你可能檢測到了“假突變”

　　你可能檢測到了一個“假突變”！2月17日，科學家們在Science上表示，在DNA樣本中檢測到的的一些序列突變實際上可能是樣本處理過程中遭受損傷所造成，誘導損傷引發的突變占據了大多數的低頻及中頻突變。更重要的是，他們發現，被廣泛使用的測序數據集中也存在著DNA損傷的印跡，包括千人基因組計劃數據集（1000 Genomes Project ）和Atlas癌癥基因計劃數據集（The Cancer Genome Atlas）。這些損傷直接混淆了數據集中體細胞突變的鑒定。

　　發現問題再解決問題，這是科學的發展模式。針對這種現象，研究人員已經設計出了專門用于評估損傷程度的算法，并建議在樣品制備過程中使用DNA修復酶，或許這種方法可以糾正“假突變”的問題。

　　DNA樣本制備引發突變

　　眾所周知，從古老標本或福爾馬林固定的石蠟包埋組織中提取DNA樣本很容易造成破碎和引發化學修飾，這會導致DNA發生突變。最近的證據表明，事實上任何DNA樣本都可能存在人工誘變損傷的風險，例如，已知DNA超聲降解法能誘導氧化損傷，引發突變。

　　研究人員已經設計出了一個算法，能夠計算出DNA測序樣本中的損傷程度。該算法的依據是超聲波降解法過程中氧化損傷將鳥嘌呤（G）突變為8 -羥基鳥嘌呤。在序列讀取時8 -羥基鳥嘌呤與胸腺嘧啶（T）十分相似，因此比較兩條互補鏈的序列時，若存在錯配，鳥嘌呤（G）的突變就可以被檢測到：一條鏈讀取出胸腺嘧啶（T），但互補鏈中配對的是胞嘧啶（C），這就說明在自然情況下發生了鳥嘌呤（G）到胸腺嘧啶（T）的突變。因此，這種算法比較第一次和第二次測序的read來揭示胸腺嘧啶（T）錯配程度來確定DNA損傷的量。

　　當應用于千人基因組計劃數據集和Atlas癌癥基因組數據集時，該算法確定了41%的千人基因組計劃數據集存在不同得分的誘導損傷，71%的Atlas癌癥基因組數據集表現出廣泛的誘導損傷。

　　作者認為，這種算法得出來的評分有助于為識別潛在低頻突變設置嚴格的門檻。

　　如何解決后發的突變？

　　根據算法得出的結果，研究人員認為這種損傷比人們預期的更為普遍，這種錯誤可能會混淆真正低頻突變的鑒定。那么該如何解決這個問題呢？他們提出了一種簡單的方法，就是在樣本制備過程中，將DNA修復酶加入到DNA樣本中，這樣一來氧化損傷就會被固定，也就可以在測序之前糾正損傷。

　　不過，對于這種解決方法，其他專家發出了異樣的聲音。

　　未參與該研究的分子腫瘤學專家、來自紀念斯隆-凱特林癌癥中心的Marc Ladanyi 表示，這篇論文提供了一種技術解決方案，即利用酶來修復DNA。但問題就是，研究人員提供的酶正是自己所在公司開發的產品，這就存在一個內在的沖突。

　　對于這點，本文作者表示，雖然團隊利用了自己開發的酶來修復DNA損傷樣本，但他們不主張將這種酶用于所有的DNA制備過程中。

　　本文另一位作者表示，他們雖然在銷售這種試劑，但不會做任何冠冕堂皇的言論，目前他們正在進一步評估。

　　要重視“假突變”，讓癌癥研究更準確

　　由于這種突變只發生在樣品中，因此在許多情況下還存在疑問。分子腫瘤學專家Ladanyi 表示，在癌癥生物學中，識別亞克隆突變已與檢測血漿循環腫瘤DNA突變一樣日益受到重視。盡管它們在細胞中的比例非常小，但已經越來越受到關注。如此低的等位基因頻率，這種突變是一個擔憂。Science上的這篇文章是一個很好的提醒——要加以防范這些突變！

　　體細胞突變能夠產生異質性基因組，并可能導致嚴重的疾病。癌癥通常與體細胞突變有關，DNA測序的發展表明細胞特異性突變影響著許多表型和病理。未參與該研究的專家，斯坦福大學的Stephen Montgomery評論道，這項研究表明了如何區分體細胞突變和樣本制備過程引發的突變，這樣一來可以減少假陽性的概率，對癌癥基因組研究而言十分有意義。