作者：薄荷
近日，加拿大瑪格麗特公主癌症中心和多倫多大學的研究人員開發出一種新方法，能夠通過甲基化DNA實現癌症的早期檢測。儘管這些結果還有待更多獨立樣本的驗證，但他們認為這有望催生非侵入性的新型癌症篩查檢測。
研究人員在上周的《Nature》雜誌上介紹了一種基於免疫沉澱的實驗方案，能夠分析少量循環遊離DNA的甲基化組，從而檢測不同類型癌症所對應的大規模 DNA 甲基化變化，包括早期胰腺腫瘤。
瑪格麗特公主癌症中心的 Daniel De Carvalho 領導的研究團隊表示，目前的液體活檢方法大多利用血液中的游離 DNA（cell-free DNA）來測序體細胞突變，但由於頻發突變的數量有限，這些方法對早期癌症患者的敏感性可能偏低。
相比之下，大規模的表觀遺傳改變（如 DNA 甲基化）則沒有類似的約束，它們是不同類型的組織和癌症所特有的，因此在檢測和分類早期癌症患者上可能具有更大的作用。
為此，研究人員開發出一種基於免疫沉澱的靈敏技術，以分析少量循環遊離DNA中的甲基化組。他們將這種技術稱為游離甲基化 DNA 免疫沉澱和高通量測序（cfMeDIP-seq）。
事實上，這個研究團隊並不是第一個研究甲基化或其他表觀遺傳變化以檢測早期癌症的團隊。在分子診斷領域，許多商業公司也將甲基化作為其策略的一部分，包括 Grail、Freenome、IvyGene 和 Singlera 公司。
然而，由於血漿 cfDNA 的低豐度和片段化，這個概念仍然存在挑戰。許多基於血液的甲基化研究因而限制在位點特異性的 PCR 檢測。儘管也有人嘗試了全基因組的亞硫酸氫鹽測序，但成本和效率方面仍具有挑戰性。
據介紹，cfMeDIP–seq 方法是根據現有的低起始量 MeDIP–seq 方法而優化，能夠富集信息量大且富含 CpG 的片段，在提高成本效益的同時避免 PCR 預擴增。多個實驗表明，這種方法能夠區分癌症患者的甲基化模式。
研究人員發現，這種方法能夠檢測出健康對照中的 24 名早期胰腺癌患者。之後，利用七種不同類型腫瘤的 388 個樣本，包括急性髓性白血病、胰腺癌、結直腸癌、乳腺癌、肺癌、腎癌和膀胱癌，他們證明這種檢測能夠確定特異性的甲基化圖譜，不僅能挑出癌症病例，還能區分癌症類型。
「我們的方法還有待在完全獨立的數據集中進行進一步的驗證，但我們的結果強調了 cfDNA 甲基化圖譜有望帶來非侵入性、敏感且準確的早期癌症檢測，以及各種癌症的分類，」研究人員總結道。
參考文獻：Shu Yi Shen, Rajat Singhania,et al.Gordon Fehringer,Sensitive tumour detection and classification using plasma cell-free DNA methylomes.Nature,2018.
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