昊閱讀：甲基化單倍型或能助力血漿DNA的腫瘤組織來源定位

發(fā)稿時(shí)間：2017-11-16來源：天昊生物

 

癌癥血液檢測(cè)是通過分析血液中的游離腫瘤脫氧核糖核酸（ctDNA）片段，對(duì)患者進(jìn)行早期篩查、診斷并監(jiān)測(cè)癌癥發(fā)展演變，但ctDNA是否能為我們提供更多信息呢？

Nature Genetics雜志報(bào)道了加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）生物工程師開發(fā)的一種癌癥檢測(cè)新方法，他們的結(jié)果表明，利用游離腫瘤DNA甲基化的單倍型信息，或能幫助提示腫瘤所處的位置。明確腫瘤位置對(duì)于腫瘤的早期診斷和有效治療至關(guān)重要。

今天的昊閱讀，小編帶領(lǐng)大家一起閱讀這篇文章，了解ctDNA的甲基化單倍型如何成為腫瘤組織的“泄密者”。

 

 

 

研究背景

哺乳動(dòng)物CpG甲基化是一種相對(duì)穩(wěn)定的表觀遺傳修飾。

由于甲基化酶的局部配位活性，相同DNA分子上的相鄰CpG位點(diǎn)可以共享相似的甲基化狀態(tài)。

DNA甲基化是細(xì)胞類型特異性的，并且該模式可以用于分析異源樣品的相對(duì)細(xì)胞組成。

共甲基化的CpG可以作為一組基因組特征用于標(biāo)記組織的來源。

 

研究方法

 

發(fā)現(xiàn)MHB(甲基化單倍型區(qū)塊)： 61 組WGBS數(shù)據(jù)

驗(yàn)證MHB: 101 組RRBS數(shù)據(jù)和637組甲基化芯片數(shù)據(jù)

模型開發(fā)：甲基化單倍型負(fù)荷（MHL），進(jìn)行組織特異性MHB分析

模型的訓(xùn)練：29個(gè)WGBS數(shù)據(jù)和14個(gè)RRBS數(shù)據(jù)

模型的測(cè)試：59個(gè)RRBS數(shù)據(jù)（癌癥患者血清）；10個(gè)RRBS數(shù)據(jù)（和血清配對(duì)的腫瘤組織）；75個(gè)RRBS數(shù)據(jù)（對(duì)照血清）

研究結(jié)果

• 確定了147,888個(gè)甲基化單倍型區(qū)塊（平均95bp，至少包括3個(gè)CpG位點(diǎn)），提示約~0.5%的人類基因組處于緊密的甲基化共調(diào)控狀態(tài)。
• MHBs 主要集中在以下基因組區(qū)域：enhancers, super enhancers, promoters, CpG islands和 imprinted genes（下圖）

  

• 利用methylation haplotype load (MHL)來定量組織特異性的MHB, 對(duì)比其他定量方法，NHL表現(xiàn)出更好的MHB區(qū)分能力（下圖）

 

• 檢測(cè)到癌癥患者血漿中存在組織特異性MHL，但正常血漿或全血中未檢測(cè)到。組織特異性MHL在相應(yīng)的組織和癌癥血漿中可見，表明組織起源標(biāo)測(cè)的可行性（圖a）。
• 基于10個(gè)人類正常組織的WGBS和RRBS數(shù)據(jù)集，篩選出具有組織特異性的MHB（圖b）
• 將預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于來自癌癥患者和正常個(gè)體的血漿樣品,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性平均達(dá)到82.8%, 88.5%, 91.2%（分別是CCP,LCP和NCP樣本）（圖c）

 

血清： normal individuals (NP), lung cancer patients (LCP), colorectal cancer patients (CCP). whole blood (WB) 

組織：colorectal cancer tissues (CCT)，lung cancer tissues (LCT) normal individuals (NCT),

研究結(jié)論

血漿中的ctDNA甲基化單倍型分型可能是是一種用于早期檢測(cè)腫瘤及其主要生長部位，以及連續(xù)監(jiān)測(cè)腫瘤進(jìn)展和多器官轉(zhuǎn)移的有效指標(biāo)。本文的作者表示，希望通過和腫瘤醫(yī)生合作，結(jié)合更多來自癌癥階段明確患者和健康對(duì)照的血清樣本，進(jìn)一步提高這一檢測(cè)指標(biāo)的預(yù)測(cè)靈敏度和特異性，最終達(dá)到用于臨床測(cè)試的水平。

 

關(guān)于天昊

天昊MethylTarget專利目的區(qū)域甲基化檢測(cè)技術(shù)，為您提供獨(dú)家的甲基化單倍型分析數(shù)據(jù)

 

 

?MethylTarget目的區(qū)域甲基化水平測(cè)序檢測(cè)技術(shù)基本原理

 

 

 

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

· 基于二代測(cè)序，可以獲得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有C的甲基化數(shù)據(jù)。

· 1000×的測(cè)序深度，精確計(jì)算每個(gè)位點(diǎn)C的甲基化程度。

· 通量高，可同時(shí)對(duì)成百上千個(gè)區(qū)域進(jìn)行甲基化程度分析。

· 適用于大樣本多區(qū)域的DNA甲基化水平檢測(cè)。

· 基于二代測(cè)序，輕松實(shí)現(xiàn)甲基化單倍型分析。

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