X-Genome将大规模千元基因组测序时代

　　早在2014年1月HiSeq X Ten问世时，千年基因总部Macrogen即成为第一批用户购入该平台，并推出基于该平台的人类全基因组测序产品线X-Genome。X-Genome将大规模千元基因组测序时代，并重点应用于癌症及罕见遗传病致病基因的挖掘、群体重测序研究、药物基因组应用等领域。

　　绝大多数人类疾病都受到遗传变异的影响，遗传变异包括种系变异(germline variants)与体细胞变异(somatic variants)，种系变异通常出现在各种罕见或常见的遗传疾病中，而体细胞变异则是癌症发生的主要原因。基于疾病与基因变异的紧密联系，通过对基因组的序列和功能进行研究，比较和分析不同表型个体之间的基因组序列差异，识别与疾病相关的遗传信息，从而实现疾病的预测、预防和个体化治疗。相比DNA芯片及全外显子组测序等基因组研究的方法，全基因组测序是探索并掌握个人遗传组成的最有效手段，它能够在一个实验中找出所检测DNA里包含的所有变异，包括发生在编码区的小范围变异，也包括用全外显子组测序等方法检测不到的某些重要的非编码区变异以及结构变异。然而，研究人员通常需要对大量人类基因组进行高深度测序，才能真正解析基因变异对疾病的影响并更好地开发靶向治疗药物，实现个体化医疗。

　　人类基因组约3.2Gb，一般检测各种遗传变异时普遍要求基因组测序深度达30X以上，即每个个体约产出100Gb的测序数据量。以2013年测序通量最高的Illumina HiSeq 2500 150PE为例，该仪器每次运行可产出1000Gb数据，周期为12天，即每12天仅能完成10个个体的基因组测序，而相应的测序及信息分析成本却高达近万美元/样本。如此高的成本和相对较低的通量显然无法满足研究人员开展大量样本基因组研究的需求。

　　2014年1月，千元基因组测序仪Illumina HiSeq X Ten为研究人员带来了新的希望，以低至千元($)的成本开展大规模人类基因组研究成为可能。HiSeq X Ten由十台超高通量的HiSeq X 测序仪组成，是迄今为止最大通量和最低成本的测序平台。单台HiSeq X每次运行可产出1.8 Tb数据，周期仅为3天。HiSeq X Ten的十台仪器同时运行，每天可产出6Tb数据，相当于近百台HiSeq 2500及120台HiSeq 2000同时运行的通量。以人类基因组30X以上的测序深度计算，每年可至少完成18000个人类基因组测序。

　　癌症和罕见遗传病一直都是Macrogen研究的重点，X-Genome也将成为癌症及罕见遗传病临床诊断的强有力工具之一。Macrogen已在肺癌、胃癌、结肠癌等领域取得大量科研，并于Genome Research发表多篇文章。通过对患者基因组的大规模测序，与合作者共同发现疾病相关的新变异及癌症相关的新driver mutation，并开发癌症诊断的新方法，也是Macrogen长期以来努力的方向。

　　大规模的人类群体基因组重测序能发现许多有价值的遗传多样性信息。自2008年启动Asian Genome Project以来，Macrogen与首尔大学基因组医学研究所合作，于2009年完成了第一个韩国人基因组测序，并于2010年通过对亚洲人的群体重测序绘制了CNV图谱，相关研究发表于Nature 和Nature Genetics。通过长期以来的研究和数据积累，我们已建立庞大的亚洲人群基因组数据库，并且为许多医学研究和的医疗保健应用提供了宝贵的基因组信息。除了即将参与的亚洲10,000基因组计划，我们计划利用X-Genome的产品优势在全球范围内与合作者们共同启动大规模的群体基因组研究计划。

　　药物基因组学也是人类全基因组测序的主要应用领域之一。随着对疾病基因认识的提高，能更好地开发出针对患者的个体化药物治疗方法。凭借Macrogen的CLIA资质，我们可为药物开发进程提供有保障的人类基因组数据与分析，全面参与靶点发现、药物筛选、临床研究等多个环节。此外，Macrogen在临床研究所涉及到的定制测序试剂盒及高通量筛选方面也有丰富的经验。