Clinical Chemistry | 文路副研究員與合作者利用DNA甲基化檢測實現(xiàn)結(jié)直腸癌早期無創(chuàng)診斷
北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（BIOPIC）、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心與北京大學(xué)第三醫(yī)院普外科合作，利用團(tuán)隊之前開發(fā)的甲基化CpG短串聯(lián)擴(kuò)增與測序技術(shù)（MCTA-Seq），通過對患者血漿游離DNA中異常高甲基化CpG島進(jìn)行基因組規(guī)模的高靈敏度測序分析，實現(xiàn)結(jié)直腸癌早期無創(chuàng)診斷。研究成果以“Detection of Colorectal Cancer in Circulating Cell-Free DNA by Methylated CpG Tandem Amplification and Sequencing”為題在線發(fā)表于4月22日的《Clinical Chemistry》（《臨床化學(xué)》）。
結(jié)直腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤，死亡率高，發(fā)病率逐年上升，而早期篩查可顯著減少結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率。在之前的研究中，課題組基于人類基因組中CpG短串聯(lián)序列的分布特征，研發(fā)出一種能夠以基因組規(guī)模且高靈敏地分析血漿游離DNA異常高甲基化CpG島的新技術(shù)MCTA-Seq并將該技術(shù)用于肝細(xì)胞癌無創(chuàng)診斷，論文發(fā)表于2015年11月《Cell Research》（細(xì)胞研究）上。在本項研究中，合作團(tuán)隊將該技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于結(jié)直腸癌早期無創(chuàng)診斷。
本項研究共對147份結(jié)直腸癌患者血漿樣本、136份對照血漿和66份結(jié)直腸癌與癌旁組織進(jìn)行了MCTA-Seq高通量測序分析。研究者運(yùn)用新開發(fā)的單堿基分辨率全甲基化分子（FMM）算法，篩選到大量結(jié)直腸癌的DNA甲基化血漿標(biāo)記物。這些標(biāo)記物涵蓋了大部分用于結(jié)直腸癌血液檢測的已報道DNA甲基化標(biāo)記物，如SEPT9、IKZF1、BCAT1、VIM、C9orf50和 ITGA4等，證實MCTA-Seq用于甲基化標(biāo)記物篩選的高效性。更重要的是，大量新穎的甲基化標(biāo)記物被發(fā)現(xiàn)，包括EMBP1、KCNQ5、CHST11、APBB1IP、POU3F1和TJP2等。研究者建立了一個由80個標(biāo)記物組成的結(jié)直腸癌診斷分類器，檢測下限低至0.01~0.02%，診斷早期結(jié)直腸癌的靈敏度為74%，特異度為90%（圖1,2）。進(jìn)一步，研究者結(jié)合肝細(xì)胞癌數(shù)據(jù)建立了一個由128個標(biāo)記物組成的結(jié)直腸癌/肝細(xì)胞癌鑒別診斷分類器，能以70%準(zhǔn)確度區(qū)分早期結(jié)直腸癌與肝細(xì)胞癌患者（圖3）。本項研究開發(fā)了新算法，以較大規(guī)模涵蓋早期結(jié)直腸癌病例的樣本組，進(jìn)一步證實MCTA-Seq用于無創(chuàng)腫瘤早篩的廣闊應(yīng)用前景。
圖1. MCTA-Seq檢測結(jié)直腸癌的靈敏度與特異度。
圖2. 80個甲基化標(biāo)記物檢測結(jié)直腸癌熱圖。
圖3. 128個甲基化標(biāo)記物區(qū)分結(jié)直腸癌與肝細(xì)胞癌。
北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心博士生李靜宜、劉曉萌、任杰、北京大學(xué)第三醫(yī)院普外科周鑫博士為該論文的并列第一作者。北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心文路副研究員與北京大學(xué)第三醫(yī)院普外科付衛(wèi)教授為該論文的共同通訊作者。該研究項目得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心、中國科協(xié)青年托舉人才項目的基金支持。
文章鏈接：http://clinchem.aaccjnls.org/content/early/2019/04/19/clinchem.2019.301804
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com