HpTT：基于全基因组的幽门螺旋杆菌分型与可视化监测新工具

2021年6月8日，深圳华大生命科学研究院、中国科学院大学等机构的研究团队在知名国际期刊Frontiers in Microbiology上在线发表了题为“Whole-genome-based Helicobacter pylori geographic surveillance: a visualized and expandable webtool”的研究论文，研究团队构整合公共数据库（NCBI）1211个菌株的分子分型信息，利用Nextstrain框架搭建了一个幽门螺旋杆菌的全球数据库及基因组分型和可视化工具：HpTT (H. pylori Typing Tool)。

幽门螺旋杆菌是一种在全球范围内人群感染率较高的病原菌，全球大约有一半以上的人群有幽门螺旋杆菌的感染史。已有研究表明，幽门螺旋杆菌的分子分型具有一定的地域特征，而其临床表型又与分子分型密切相关。例如，感染非洲型别和非非洲型别幽门螺旋杆菌的患者会有不同的消化道疾病风险。因此，在分子流行病学层面调查幽门螺旋杆菌的地域特征具有非常重要的科学意义。

基于全基因组的幽门螺旋杆菌地域流行性监测研究 

为全面进行基于全基因组的幽门螺旋杆菌地域特征监测，研究团队整理了公共数据库（NCBI）中1211个幽门螺旋杆菌的全基因组（WGS）单核苷酸多态性（SNPs）信息，并基于这些菌株的地域特征数据进行了嵌套式的双层分子分型，包括洲际水平与国家水平的分型。结果表明，幽门螺旋杆菌WGS的SNPs基因分型和地理地域特征有关联性，可用于该菌的区域流行性研究并作为监测工具；在全球已有的幽门螺旋杆菌基因组中，大洋洲和欧洲的分子型别在全球较为流行，其中又以澳大利亚和瑞士的基因型别分布较为广泛。

幽门螺旋杆菌国家分支的地理分布

HpTT：幽门螺旋杆菌的全球数据库及基因组分型和可视化工具 

为了整合所有的分型信息，使研究人员能够方便快捷地将自有数据集与现有全球数据库进行比较，研究团队利用Nextstrain框架搭建了一个幽门螺旋杆菌的全球数据库及基因组分型和可视化工具HpTT (H. pylori Typing Tool；https://db.cngb.org/HPTT/)。

HpTT的工作流程

HpTT可兼容任何具有元信息的WGS数据，用户只需上传组装成功的幽门螺旋杆菌WGS序列，即可在线进行具有地域特征的分子分型比对。

除了分型工具，Nextstrain框架也被嵌入HpTT网站中。通过点击上传的基因组编号，可以将其信息与相应的大陆和国家的系统发育树联系起来，可能的进化关系和交互式定位功能使HpTT分型工具更易于应用和理解。

HpTT演示示例

HpTT是一种新型的基因组流行病学工具，可以同时实现高分辨率的基因组分型分析和可视化，为幽门螺杆菌的遗传种群结构、进化分析和流行病学监测提供新见解。

未来，随着越来越多带有地域信息的菌株存入数据库，研究团队计划将基因组分型信息与其起源和表型联系起来，为流行病学工作人员提供更便捷的幽门螺旋杆菌分子流行病学调查模式。在此基础上，还可以进一步研究关键的毒性基因和抗生素相关基因。

国科大博士研究生蒋晓森，深圳华大生命科学研究院精准健康研究所徐征副研究员为论文共同一作，谭宏东研究员为论文通讯作者。

HpTT访问地址：https://db.cngb.org/HPTT/

首发公号：国家基因库大数据平台  

参考文献

Jiang X, Xu Z, Zhang T, Li Y, Li W, Tan H. Whole-Genome-Based Helicobacter pyloriGeographic Surveillance: A Visualized and Expandable Webtool. Front Microbiol. 2021 Aug 2;12:687259.

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