纽约——一项新的研究发现，基于表观遗传模式，儿童骨癌可能通过液体活组织检查被检测出来。
从肿瘤细胞中脱落的无细胞DNA的液体活组织检查已经越来越多地被用作肿瘤学的诊断和预后工具，可以帮助个性化和监测患者的治疗。然而，许多分析方法依赖于已知的肿瘤相关基因改变的检测。由于儿童癌症通常基因组改变的复发率很低，维也纳圣安娜儿童癌症研究所的研究人员领导的一个团队寻求一种不同的方法来识别肿瘤来源的无细胞DNA。
当他们报道自然通讯在周五研究人员转而关注他们在患有尤文氏肉瘤(一种骨肿瘤)的儿童患者队列中发现的无细胞DNA片段的大小。他们指出，这些片段的大小反映了它们起源的细胞(包括肿瘤细胞)的表观遗传模式。
“我们之前发现了尤因肉瘤独特的表观遗传特征。我们推断，这些特征的表观遗传特征应该保存在血液中循环的肿瘤衍生DNA的碎片模式中，”圣安娜CCRI的共同高级作者Eleni Tomazou在一份声明中说。“这将为我们使用液体活检概念进行早期诊断和肿瘤分类提供急需的标记物。”
研究人员进一步开发了一种算法，根据肿瘤的染色质特征来检测肿瘤衍生的DNA，他们说，这可以作为一种诊断和预后工具。
在他们的研究中，Tomazou和她的同事对来自95名尤文氏肉瘤患者、31名其他儿童肉瘤患者和22名健康对照组的263个无细胞DNA样本进行了测序。这组样本包括来自同一患者的不同疾病阶段的样本。
在确认他们可以在无细胞DNA样本中检测到肿瘤源性DNA后，研究人员注意到肿瘤源性DNA往往比在健康对照组中发现的无细胞DNA短。这些片段的大小通常约为167个碱基对，这与包裹核小体+连接子DNA的DNA长度相对应。
在那些没有检测到基因变化的患者中还发现了这些更短的肿瘤衍生DNA片段。这向研究人员表明，碎片模式可以用于识别独立于基因改变的肿瘤衍生DNA。
研究人员进一步开发了一种被他们称为甘草的工具，用于液体活检感兴趣区域的覆盖估计，该工具将这些全基因组无细胞DNA片段谱覆盖在一组预先确定的基因组区域上，在这些区域中，癌症类型经常发生表观遗传变化。这样，它就在这些区域形成了碎片覆盖率的共识。
他们还开发了机器学习分类器，不仅可以区分癌症患者和对照组，还可以区分不同类型的儿童肉瘤，而不依赖于反复发生的基因变化。当他们测试它们的分类器时，研究人员发现它们非常敏感。Tomazou说:“通过将这些机器学习算法与我们广泛的血液中肿瘤衍生DNA的全基因组测序数据相结合，分析变得高度敏感，在许多情况下优于传统的遗传分析。”
不过，她和她的同事们指出，他们的发现需要在一项大型的前瞻性研究中得到验证。尽管如此，他们说，他们的检测有潜力作为一种微创诊断和预后标记，也可以用来衡量治疗反应，并根据测量的反应量身定制治疗。