DNA甲基化檢測用于biomarker研究進(jìn)展1月刊

發(fā)稿時(shí)間：2018-01-23來源：天昊生物

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DNA甲基化作為表觀遺傳學(xué)的重要組成部分，一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在不同疾病中，DNA甲基化具有不同的模式，且甲基化的具體模式通常與諸如疾病亞型、疾病預(yù)后以及藥物反應(yīng)等臨床信息具有一一對應(yīng)的聯(lián)系。在多種癌癥的治療過程中，DNA甲基化生物標(biāo)志物已經(jīng)被證明可以幫助臨床醫(yī)生選擇恰當(dāng)?shù)闹委煼绞?。為了將更多的表觀基因組學(xué)因子轉(zhuǎn)化為具有臨床意義的生物標(biāo)志物，研究人員不斷的利用新的研究思路和新的甲基化檢測技術(shù)進(jìn)行DNA甲基化作為生物標(biāo)志物的研究探索。

 

下面，小編就和大家一起了解一下近期有哪些關(guān)于DNA甲基化生物標(biāo)志物的研究吧！

《1》Blood：

阿扎胞苷 (azacitidine)藥物的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制作用可緩解兒童白血病的化療抵抗

 

越來越多的證據(jù)表明異常的DNA甲基化與白血病，化療耐藥和復(fù)發(fā)有關(guān)。前期研究表明DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑如阿扎胞苷和地西他濱可以在體外逆轉(zhuǎn)耐藥性并使白血病細(xì)胞成為細(xì)胞毒性劑。

本研究為阿扎胞苷與化療并行治療復(fù)發(fā)/難治性白血病患者的一期研究。本研究共有14名患者入選，包括12名急性髓細(xì)胞性白血病（AML）患者和2名急性淋巴細(xì)胞白血?。?/span>ALL）患者。所有患者接受5天皮下注射阿扎胞苷75mg / m2，后續(xù)是連續(xù)5天氟達(dá)拉濱30mg / m2 /天，阿糖胞苷2gm2 /天靜脈注射。第一個周期后，12名AML患者中有7名獲得完全緩解。 Illumina HumanMethylation450 BeadChip甲基化芯片鑒定出FDFT1基因上的單個區(qū)域在應(yīng)答患者和沒有達(dá)到應(yīng)答的患者之間存在甲基化組顯著的甲基化水平差異（p = 0.002）。后續(xù)在來自于地西他濱聯(lián)合化療治療兒童新發(fā)AML的II期研究中，進(jìn)行了這個區(qū)域的預(yù)后意義驗(yàn)證。

本研究表明，阿扎胞苷加氟達(dá)拉濱和阿糖胞苷在復(fù)發(fā)性白血病兒童中耐受性良好并有療效，需要進(jìn)一步檢測。甲基化生物標(biāo)志物的預(yù)后意義值得進(jìn)一步評估。這項(xiàng)研究已經(jīng)在http://www.clinicaltrials.gov（NCT01861002）注冊。

 

《2》 Ann Oncol：

同源重組缺陷型生物標(biāo)志物對基于多柔比星輔助化療治療的三陰性乳腺癌患者預(yù)后的影響（SWOG S9313）

 

背景：在三陰性乳腺癌（TNBC）中曾報(bào)道了同源重組缺陷（HRD）引起的后續(xù)功能改變。本研究假設(shè)HRD改變的TNBCs可能對蒽環(huán)類藥物加環(huán)磷酰胺化療更敏感，并報(bào)道了HRG狀態(tài)和BRCA1基因啟動子甲基化（PM）可以作為輔助阿霉素（A）和環(huán)磷酰胺（C）治療TNBC患者的預(yù)后指標(biāo)。

患者和方法：納入425例TNBC患者。對從FFPE組織分離的DNA進(jìn)行HRD評分，腫瘤BRCA1 / 2測序和BRCA1 PM檢測。陽性HRD狀態(tài)被定義為存在有害BRCA1 / 2（tBRCA）突變和/或預(yù)先定義的HRD評分≥42。利用Cox回歸模型來測試各個標(biāo)記物對于OS(overall survival,總體生存率)和DFS(disease free survival,無病生存率)的預(yù)后意義。

結(jié)果： 89％（379/425）的病例可以確定HRD狀態(tài)。其中67％為HRD陽性（tBRCA突變27％，tBRCA陰性40％，HRD≥42）。 HRD陽性狀態(tài)與更好的DFS相關(guān)（HR = 0.72; 95％CI 0.51-1.00; p = 0.049），而OS有更好的改善趨勢（HR = 0.71; 95％CI 0.48-1.03; p = 0.073）。82％（348/425）的BRCA1 PM被成功檢測，32％的病例檢測到BRCA1 PM，但BRCA1 PM的DFS HR與HRD類似，但沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（HR = 0.79; 95％CI 0.54-1.17; p = 0.25）。

結(jié)論：接受佐劑AC的三分之二的TNBC患者中觀察到HRD陽性，并且與更好的DFS相關(guān)。 HRD狀態(tài)可能鑒別從AC化療獲益更大的TNBC患者，應(yīng)在前瞻性研究中進(jìn)一步評估。

 

《3》Clin Cancer Res：

ESR1甲基化：一種基于液體活組織檢查的表觀遺傳學(xué)檢測方法，用于跟蹤接受內(nèi)分泌治療的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者。

 

背景：液體活檢通過分析CTC和血漿ctDNA可以實(shí)時(shí)監(jiān)測腫瘤演變和對治療的反應(yīng)。前期研究表明ESR1表觀遺傳沉默可能影響對內(nèi)分泌治療的反應(yīng)。本研究中，我們評估了CTCs和配對血漿ctDNA中的ESR1甲基化是否可以作為對依維莫司/依西美坦治療響應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在下列樣本中完成ESR1甲基化的高度敏感和特異性實(shí)時(shí)MSP測定（a）65個原發(fā)性乳腺腫瘤（FFPE），b）上皮細(xì)胞黏附分子(epithelial cellular adhesionmolecule,EpCAM)陽性CTC（122名患者和30名健康供體; HD），c）血漿ctDNA（108例患者和30HD），d）CTCs（CellSearch?）和58例BrCa患者的配對血漿ctDNA。對于19名接受依維莫司/依西美坦治療的ER + / HER2-晚期BrCa患者的外周血CTC中進(jìn)行持續(xù)的ESR1甲基化狀態(tài)研究。

結(jié)果：在a）25/65（38.5％）FFPE，b）EpCAM + CTC-部分：26/112（23.3％）患者和1/30（3.3％）HD中檢測到ESR1甲基化，c）血漿-CtDNA： 108人（7.4％）和1/30（3.3％）HD。 ESR1甲基化在58對配對的DNA樣品中高度一致，從CTC（CellSearch）和相應(yīng)的血漿中分離。在用依維莫司/依西美坦治療的患者的連續(xù)外周血樣品中，在10/36（27.8％）CTC陽性樣品中觀察到ESR1甲基化，并且與對治療的反應(yīng)缺乏（p = 0.023 Fisher's Exact Test）相關(guān)。

結(jié)論：我們首次報(bào)道了CTC以及配對血漿ctDNA的中ESR1甲基化程度表現(xiàn)出高度一致性。 CTC中的ESR1甲基化與依維莫司/依西美坦治療反應(yīng)不足有關(guān)。后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步評估ESR1甲基化是否可以作為潛在的基于液體活檢的生物標(biāo)志物。

 

《4》Int J Cancer：

血漿來源的cfDNA啟動子甲基化水平可以作為胰腺癌分期的預(yù)后標(biāo)記

 

胰腺癌的準(zhǔn)確分期對于治療方案的確定是至關(guān)重要的。但是，目前臨床缺乏便于分期的微創(chuàng)手術(shù)。考慮到DNA啟動子高甲基化是癌癥的標(biāo)志，本研究計(jì)劃評估cfDNA中的啟動子甲基化是否可以作為胰腺癌分期的預(yù)后指標(biāo)。

前瞻性納入胰腺腺癌患者。在診斷處理前和治療處理之前獲得血漿樣品?；颊甙凑?/span>TNM分類進(jìn)行分期。進(jìn)行28個基因的甲基化特異性PCR。

納入了95例胰腺腺癌患者。 I期，II期和III期的高甲基化基因的平均數(shù)相同（7.09（95％CI：5.51-8.66），7.00（95％CI; 5.93-8.07）和6.77（95％CI; 5.08-8.46）），但與IV期病變（10.24（95％CI：8.88-11.60））有顯著性差異。預(yù)測模型（SEPT9v2，SST，ALX4，CDKN2B，HIC1，MLH1，NEUROG1和BNC1）可以區(qū)分IV期和I-III期疾?。?/span>AUC為0.87（切點(diǎn)0.55;靈敏度74％，特異性87％）））。模型（MLH1，SEPT9v2，BNC1，ALX4，CDKN2B，NEUROG1，WNT5A和TFPI2）可以區(qū)分I-II期和III-IV期疾?。?/span>AUC為0.82（切點(diǎn)0.66;靈敏度73％，特異性80％）。

cfDNA啟動子超甲基化可能是胰腺癌的基于血液的預(yù)后標(biāo)志物，因?yàn)槌谆蚪M可能可以用于劃分癌癥分期。但是，本結(jié)果需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

 

《5》 Brain Behav Immun：

CRP多態(tài)性和AIM2基因的DNA甲基化影響創(chuàng)傷暴露，PTSD和C-反應(yīng)蛋白之間的關(guān)聯(lián)

 

背景：最近的研究已經(jīng)暗示了創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的病理生理學(xué)過程涉及炎癥反應(yīng)。 C反應(yīng)蛋白（CRP）是一種廣泛使用的外周炎癥指標(biāo)，但目前對PTSD患者血清C-反應(yīng)蛋白（CRP）水平的遺傳和表觀遺傳因素知之甚少。

方法：納入經(jīng)歷9/11事件沖突的286名美國退伍軍人（目前PTSD的57％）。通過大規(guī)模的全基因組關(guān)聯(lián)研究的結(jié)果，分析CRP基因中的單核苷酸多態(tài)性（SNP）和最近報(bào)到與CRP水平相關(guān)的AIM2-a基因座cg10636246處的DNA甲基化水平。

結(jié)果：創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙與血清CRP水平呈正相關(guān)。控制了白血細(xì)胞比例，遺傳主要成分，年齡和性別的多變量分析顯示這種關(guān)聯(lián)是由AIM2基因座上的甲基化介導(dǎo)的。 rs3091244，CRP啟動子區(qū)域中的功能性SNP，可以調(diào)節(jié)終身創(chuàng)傷暴露與當(dāng)前PTSD嚴(yán)重性之間的關(guān)聯(lián)。分析還顯示CRP全基因組關(guān)聯(lián)研究的topSNP（rs1205和rs2794520）與PTSD存在顯著相互作用并影響CRP水平。

結(jié)論：這些發(fā)現(xiàn)為PTSD病理生理過程中炎癥過程的遺傳和表觀遺傳機(jī)制提供了新的見解，并為PTSD患者的生物標(biāo)志物鑒定和治療開發(fā)指明了新的方向。

天昊MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測序技術(shù)

 在使用全基因組甲基化測序或甲基化芯片得到了顯著甲基化水平差異位點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)的驗(yàn)證階段，目前市場上有各種驗(yàn)證平臺，但是各個技術(shù)有各自的技術(shù)痛點(diǎn)，要么成本高（目的區(qū)域液相芯片捕獲），要么不能準(zhǔn)確定量研究（MSP/BSP），要么操作復(fù)雜（質(zhì)譜）、要么檢測片段短，無法獲得甲基化單倍型（焦磷酸測序），而天昊生物的MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測序技術(shù)針對這些核心痛點(diǎn)，通過技術(shù)策略及生信分析的不斷創(chuàng)新性，有效解決了上述技術(shù)難題，此外還有更多優(yōu)勢：

★  性價(jià)比高：傳統(tǒng)克隆測序一個片段10個克隆的價(jià)格，天昊生物的MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測序技術(shù)可以完成約60個片段的檢測（檢測深度為1000X，相當(dāng)于1000個克?。?；

★ 精確度高：基于二代測序數(shù)據(jù)檢測甲基化程度，精確到單堿基分辨率，與基于測序的全基因組甲基化測序，RRBS數(shù)據(jù)有高度一致性；

★ 精確定量：測序深度高達(dá)1000X，并可以進(jìn)一步加深，相比于傳統(tǒng)克隆測序，可以對位點(diǎn)甲基化程度進(jìn)行準(zhǔn)確定量；

★ 技術(shù)靈活：基于多重PCR富集進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域富集，可隨時(shí)進(jìn)行基因和位點(diǎn)的變化和改動，并且可以獲得每個片段的甲基化單倍型。