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北大联合首都医科大开发癌症检测新技术

导读: 得注意的是,他们成功鉴别出了所有15个甲胎蛋白阴性的HCC患者。比较匹配的血浆和组织样本表明,癌症及癌旁组织导致了血浆中甲基化标记物升高。

  来自北京大学、首都医科大学的研究人员报告称,他们开发出了一种称作为MCTA-Seq(methylated CpG tandems amplificationand sequencing)的新方法,可在全基因组范围检测肝癌循环游离DNA中的超甲基化CpG岛。这一重要的研究成果发布在10月30日的《细胞研究》(CellResearch)杂志上。

  北京大学生命科学学院的汤富酬(Fuchou Tang)研究员、黄岩谊(Yan yi Huang)研究员以及首都医科大学彭吉润(JirunPeng)教授是这篇论文的共同通讯作者。

  异常的DNA甲基化改变,包括CpG岛(CGIs)超甲基化及广泛低甲基化,是包括肝细胞癌(HCC)在内的几乎所有人类癌症类型的标志性特征。检测循环游离DNA(ccfDNA)中超甲基化的CpG岛成为了诊断、预测和监测癌症一种有前景的非侵袭性方法。

  然而由于ccfDNA高度碎片化,且癌症相关的ccfDNA只占总ccfDNA的小部分,在技术上面临着极大的挑战。尽管新一代测序(NGS)技术在DNA甲基化组分析方面取得了快速的发展,当前尚未有报道开发出ccfDNA超甲基化的全基因组检测方法。尽管许多的全基因组方法,例如Infiniummethy lationarray和简化代表性重亚硫酸盐测序(RRBS)技术已成功用于分析细胞和组织样本(延伸阅读:北京大学Nature子刊开发甲基化分析新技术)。但由于需要相对大量的DNA,且大小选择步骤不适合于严重碎片化的ccfDNA,阻碍了这些技术应用于检测ccfDNA。

  肝癌是全球最常见的一种致命恶性肿瘤。尽管早期HCC对治疗措施有反应,当前的HCC肿瘤标记物如血清甲胎蛋白(AFP)缺乏足够的敏感性及癌症检测特异性。

  在这篇新文章中,作者们描述MCTA-Seq方法可以同时检测出ccfDNA中成千上万超甲基化的CpG岛。只需7.5pg的基因组DNA,即2.5个拷贝的单倍体基因,这一高度敏感的技术就可以起作用。他们分析了来自肝癌患者和对照受试者的一组组织和血浆样本(n=151),在血液中发现了数十个高效的、检测小HCC的标记物。在这些标记物中,有4个(RGS10,ST8SIA6,RUNX2andVIM)具有癌症检测特异性,归类于新一组的另外15个标记物在正常肝组织中超甲基化。

  结合建立的两个对应的分类器,研究人员以94%的敏感性和89%的特异性检测出了肝癌患者(n=36)和包括肝硬化肝患者(n=17)及正常个体(n=38)在内的对照受试者的血浆样本。值得注意的是,他们成功鉴别出了所有15个甲胎蛋白阴性的HCC患者。比较匹配的血浆和组织样本表明,癌症及癌旁组织导致了血浆中甲基化标记物升高。

  作者们表示,这一MCTA-Seq技术将推动开发ccfDNA甲基化生物标记物,改善临床癌症检测。

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