纽约(基因组网)-玛格丽特公主癌症中心和多伦多大学的研究人员开发了一种通过甲基化DNA早期检测癌症的新方法。尽管研究结果需要在独立样本中验证,但研究人员相信,这一发现可能导致新的非侵入性癌症筛查测试。
在一项研究中发表在一封信里自然今天该团队描述了一种基于免疫沉淀的方案,分析少量循环细胞游离DNA的甲基化组,可以检测针对不同类型癌症(包括早期胰腺肿瘤)的大规模DNA甲基化变化。
由玛格丽特公主癌症中心的高级科学家Daniel De Carvalho领导的这组作者说,现有的基于血液的癌症检测的灵敏度和准确性还有很多需要改进,特别是对于早期疾病。部分原因是它们对DNA突变检测的依赖。
作者写道,提高敏感性的主要障碍包括“以经济有效的方式区分肿瘤和正常的复发突变数量有限”,以及测序过程中引入的技术人工产物问题。“我们推断,从cfDNA中特异性富集甲基化DNA片段可以克服这两个问题,”他们补充说。
为了尝试超越突变,多伦多团队开发了一种分离、检测和分析低水平甲基化DNA的技术,他们称之为无细胞甲基化DNA免疫沉淀和高通量测序(cfMeDIP-seq)。
该小组并不是研究甲基化或其他表观遗传变化用于早期癌症检测的唯一学术团队。许多该领域的商业公司也将甲基化列为其战略的一部分,包括Grail,Freenome林研究的IvyGene,Singlera.
但玛格丽特公主的作者写道,由于血浆cfDNA丰度低和碎片化的特性,这一概念仍然存在挑战。这限制了许多以前基于血液甲基化的工作,以位点特异性pcr为基础的分析。尽管一些人已经尝试了全基因组亚硫酸氢盐测序,但它存在成本和效率方面的挑战。
作者写道,cfMeDIP-seq方法是在现有的低输入的MeDIP-seq协议基础上优化而成的,它允许富集cpg丰富的、可能提供更多信息的片段,在避免PCR预测定的同时提高成本效益。
各种实验证明,这种方法可以检测到甲基化模式,从而区分癌症患者和非癌症患者。
研究人员首先表明,这种方法可以将24名早期胰腺癌患者与健康对照组区分开来。然后,在来自7种不同肿瘤类型(急性髓系白血病、胰腺癌、结直肠癌、乳腺癌、肺癌、肾癌和膀胱癌)的388个样本中,他们证明,该测试可以识别特定的甲基化谱,不仅可以从健康对照组中挑出癌症病例,还可以区分癌症。
“我们的方法有待于在完全独立的数据集中进一步验证,但我们的发现强调了cfDNA甲基化谱作为非侵入性、低成本、敏感和准确的癌症拦截早期肿瘤检测和多癌症分类的潜在效用,”该团队总结道。