DNA甲基化檢測(cè)用于biomarker研究進(jìn)展1月刊

發(fā)稿時(shí)間：2018-01-23來源：天昊生物

TIPS

DNA甲基化作為表觀遺傳學(xué)的重要組成部分，一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在不同疾病中，DNA甲基化具有不同的模式，且甲基化的具體模式通常與諸如疾病亞型、疾病預(yù)后以及藥物反應(yīng)等臨床信息具有一一對(duì)應(yīng)的聯(lián)系。在多種癌癥的治療過程中，DNA甲基化生物標(biāo)志物已經(jīng)被證明可以幫助臨床醫(yī)生選擇恰當(dāng)?shù)闹委煼绞健榱藢⒏嗟谋碛^基因組學(xué)因子轉(zhuǎn)化為具有臨床意義的生物標(biāo)志物，研究人員不斷的利用新的研究思路和新的甲基化檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行DNA甲基化作為生物標(biāo)志物的研究探索。

 

下面，小編就和大家一起了解一下近期有哪些關(guān)于DNA甲基化生物標(biāo)志物的研究吧！

《1》Blood：

阿扎胞苷 (azacitidine)藥物的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制作用可緩解兒童白血病的化療抵抗

 

越來越多的證據(jù)表明異常的DNA甲基化與白血病，化療耐藥和復(fù)發(fā)有關(guān)。前期研究表明DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑如阿扎胞苷和地西他濱可以在體外逆轉(zhuǎn)耐藥性并使白血病細(xì)胞成為細(xì)胞毒性劑。

本研究為阿扎胞苷與化療并行治療復(fù)發(fā)/難治性白血病患者的一期研究。本研究共有14名患者入選，包括12名急性髓細(xì)胞性白血?。?/span>AML）患者和2名急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）患者。所有患者接受5天皮下注射阿扎胞苷75mg / m2，后續(xù)是連續(xù)5天氟達(dá)拉濱30mg / m2 /天，阿糖胞苷2gm2 /天靜脈注射。第一個(gè)周期后，12名AML患者中有7名獲得完全緩解。 Illumina HumanMethylation450 BeadChip甲基化芯片鑒定出FDFT1基因上的單個(gè)區(qū)域在應(yīng)答患者和沒有達(dá)到應(yīng)答的患者之間存在甲基化組顯著的甲基化水平差異（p = 0.002）。后續(xù)在來自于地西他濱聯(lián)合化療治療兒童新發(fā)AML的II期研究中，進(jìn)行了這個(gè)區(qū)域的預(yù)后意義驗(yàn)證。

本研究表明，阿扎胞苷加氟達(dá)拉濱和阿糖胞苷在復(fù)發(fā)性白血病兒童中耐受性良好并有療效，需要進(jìn)一步檢測(cè)。甲基化生物標(biāo)志物的預(yù)后意義值得進(jìn)一步評(píng)估。這項(xiàng)研究已經(jīng)在http://www.clinicaltrials.gov（NCT01861002）注冊(cè)。

 

《2》 Ann Oncol：

同源重組缺陷型生物標(biāo)志物對(duì)基于多柔比星輔助化療治療的三陰性乳腺癌患者預(yù)后的影響（SWOG S9313）

 

背景：在三陰性乳腺癌（TNBC）中曾報(bào)道了同源重組缺陷（HRD）引起的后續(xù)功能改變。本研究假設(shè)HRD改變的TNBCs可能對(duì)蒽環(huán)類藥物加環(huán)磷酰胺化療更敏感，并報(bào)道了HRG狀態(tài)和BRCA1基因啟動(dòng)子甲基化（PM）可以作為輔助阿霉素（A）和環(huán)磷酰胺（C）治療TNBC患者的預(yù)后指標(biāo)。

患者和方法：納入425例TNBC患者。對(duì)從FFPE組織分離的DNA進(jìn)行HRD評(píng)分，腫瘤BRCA1 / 2測(cè)序和BRCA1 PM檢測(cè)。陽性HRD狀態(tài)被定義為存在有害BRCA1 / 2（tBRCA）突變和/或預(yù)先定義的HRD評(píng)分≥42。利用Cox回歸模型來測(cè)試各個(gè)標(biāo)記物對(duì)于OS(overall survival,總體生存率)和DFS(disease free survival,無病生存率)的預(yù)后意義。

結(jié)果： 89％（379/425）的病例可以確定HRD狀態(tài)。其中67％為HRD陽性（tBRCA突變27％，tBRCA陰性40％，HRD≥42）。 HRD陽性狀態(tài)與更好的DFS相關(guān)（HR = 0.72; 95％CI 0.51-1.00; p = 0.049），而OS有更好的改善趨勢(shì)（HR = 0.71; 95％CI 0.48-1.03; p = 0.073）。82％（348/425）的BRCA1 PM被成功檢測(cè)，32％的病例檢測(cè)到BRCA1 PM，但BRCA1 PM的DFS HR與HRD類似，但沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（HR = 0.79; 95％CI 0.54-1.17; p = 0.25）。

結(jié)論：接受佐劑AC的三分之二的TNBC患者中觀察到HRD陽性，并且與更好的DFS相關(guān)。 HRD狀態(tài)可能鑒別從AC化療獲益更大的TNBC患者，應(yīng)在前瞻性研究中進(jìn)一步評(píng)估。

 

《3》Clin Cancer Res：

ESR1甲基化：一種基于液體活組織檢查的表觀遺傳學(xué)檢測(cè)方法，用于跟蹤接受內(nèi)分泌治療的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者。

 

背景：液體活檢通過分析CTC和血漿ctDNA可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤演變和對(duì)治療的反應(yīng)。前期研究表明ESR1表觀遺傳沉默可能影響對(duì)內(nèi)分泌治療的反應(yīng)。本研究中，我們?cè)u(píng)估了CTCs和配對(duì)血漿ctDNA中的ESR1甲基化是否可以作為對(duì)依維莫司/依西美坦治療響應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在下列樣本中完成ESR1甲基化的高度敏感和特異性實(shí)時(shí)MSP測(cè)定（a）65個(gè)原發(fā)性乳腺腫瘤（FFPE），b）上皮細(xì)胞黏附分子(epithelial cellular adhesionmolecule,EpCAM)陽性CTC（122名患者和30名健康供體; HD），c）血漿ctDNA（108例患者和30HD），d）CTCs（CellSearch?）和58例BrCa患者的配對(duì)血漿ctDNA。對(duì)于19名接受依維莫司/依西美坦治療的ER + / HER2-晚期BrCa患者的外周血CTC中進(jìn)行持續(xù)的ESR1甲基化狀態(tài)研究。

結(jié)果：在a）25/65（38.5％）FFPE，b）EpCAM + CTC-部分：26/112（23.3％）患者和1/30（3.3％）HD中檢測(cè)到ESR1甲基化，c）血漿-CtDNA： 108人（7.4％）和1/30（3.3％）HD。 ESR1甲基化在58對(duì)配對(duì)的DNA樣品中高度一致，從CTC（CellSearch）和相應(yīng)的血漿中分離。在用依維莫司/依西美坦治療的患者的連續(xù)外周血樣品中，在10/36（27.8％）CTC陽性樣品中觀察到ESR1甲基化，并且與對(duì)治療的反應(yīng)缺乏（p = 0.023 Fisher's Exact Test）相關(guān)。

結(jié)論：我們首次報(bào)道了CTC以及配對(duì)血漿ctDNA的中ESR1甲基化程度表現(xiàn)出高度一致性。 CTC中的ESR1甲基化與依維莫司/依西美坦治療反應(yīng)不足有關(guān)。后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步評(píng)估ESR1甲基化是否可以作為潛在的基于液體活檢的生物標(biāo)志物。

 

《4》Int J Cancer：

血漿來源的cfDNA啟動(dòng)子甲基化水平可以作為胰腺癌分期的預(yù)后標(biāo)記

 

胰腺癌的準(zhǔn)確分期對(duì)于治療方案的確定是至關(guān)重要的。但是，目前臨床缺乏便于分期的微創(chuàng)手術(shù)?？紤]到DNA啟動(dòng)子高甲基化是癌癥的標(biāo)志，本研究計(jì)劃評(píng)估cfDNA中的啟動(dòng)子甲基化是否可以作為胰腺癌分期的預(yù)后指標(biāo)。

前瞻性納入胰腺腺癌患者。在診斷處理前和治療處理之前獲得血漿樣品?；颊甙凑?/span>TNM分類進(jìn)行分期。進(jìn)行28個(gè)基因的甲基化特異性PCR。

納入了95例胰腺腺癌患者。 I期，II期和III期的高甲基化基因的平均數(shù)相同（7.09（95％CI：5.51-8.66），7.00（95％CI; 5.93-8.07）和6.77（95％CI; 5.08-8.46）），但與IV期病變（10.24（95％CI：8.88-11.60））有顯著性差異。預(yù)測(cè)模型（SEPT9v2，SST，ALX4，CDKN2B，HIC1，MLH1，NEUROG1和BNC1）可以區(qū)分IV期和I-III期疾?。?/span>AUC為0.87（切點(diǎn)0.55;靈敏度74％，特異性87％）））。模型（MLH1，SEPT9v2，BNC1，ALX4，CDKN2B，NEUROG1，WNT5A和TFPI2）可以區(qū)分I-II期和III-IV期疾?。?/span>AUC為0.82（切點(diǎn)0.66;靈敏度73％，特異性80％）。

cfDNA啟動(dòng)子超甲基化可能是胰腺癌的基于血液的預(yù)后標(biāo)志物，因?yàn)槌谆蚪M可能可以用于劃分癌癥分期。但是，本結(jié)果需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

 

《5》 Brain Behav Immun：

CRP多態(tài)性和AIM2基因的DNA甲基化影響創(chuàng)傷暴露，PTSD和C-反應(yīng)蛋白之間的關(guān)聯(lián)

 

背景：最近的研究已經(jīng)暗示了創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的病理生理學(xué)過程涉及炎癥反應(yīng)。 C反應(yīng)蛋白（CRP）是一種廣泛使用的外周炎癥指標(biāo)，但目前對(duì)PTSD患者血清C-反應(yīng)蛋白（CRP）水平的遺傳和表觀遺傳因素知之甚少。

方法：納入經(jīng)歷9/11事件沖突的286名美國退伍軍人（目前PTSD的57％）。通過大規(guī)模的全基因組關(guān)聯(lián)研究的結(jié)果，分析CRP基因中的單核苷酸多態(tài)性（SNP）和最近報(bào)到與CRP水平相關(guān)的AIM2-a基因座cg10636246處的DNA甲基化水平。

結(jié)果：創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙與血清CRP水平呈正相關(guān)?？刂屏税籽?xì)胞比例，遺傳主要成分，年齡和性別的多變量分析顯示這種關(guān)聯(lián)是由AIM2基因座上的甲基化介導(dǎo)的。 rs3091244，CRP啟動(dòng)子區(qū)域中的功能性SNP，可以調(diào)節(jié)終身創(chuàng)傷暴露與當(dāng)前PTSD嚴(yán)重性之間的關(guān)聯(lián)。分析還顯示CRP全基因組關(guān)聯(lián)研究的topSNP（rs1205和rs2794520）與PTSD存在顯著相互作用并影響CRP水平。

結(jié)論：這些發(fā)現(xiàn)為PTSD病理生理過程中炎癥過程的遺傳和表觀遺傳機(jī)制提供了新的見解，并為PTSD患者的生物標(biāo)志物鑒定和治療開發(fā)指明了新的方向。

天昊MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測(cè)序技術(shù)

 在使用全基因組甲基化測(cè)序或甲基化芯片得到了顯著甲基化水平差異位點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)的驗(yàn)證階段，目前市場(chǎng)上有各種驗(yàn)證平臺(tái)，但是各個(gè)技術(shù)有各自的技術(shù)痛點(diǎn)，要么成本高（目的區(qū)域液相芯片捕獲），要么不能準(zhǔn)確定量研究（MSP/BSP），要么操作復(fù)雜（質(zhì)譜）、要么檢測(cè)片段短，無法獲得甲基化單倍型（焦磷酸測(cè)序），而天昊生物的MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測(cè)序技術(shù)針對(duì)這些核心痛點(diǎn)，通過技術(shù)策略及生信分析的不斷創(chuàng)新性，有效解決了上述技術(shù)難題，此外還有更多優(yōu)勢(shì)：

★  性價(jià)比高：傳統(tǒng)克隆測(cè)序一個(gè)片段10個(gè)克隆的價(jià)格，天昊生物的MethylTarget^?多重目的區(qū)域甲基化富集測(cè)序技術(shù)可以完成約60個(gè)片段的檢測(cè)（檢測(cè)深度為1000X，相當(dāng)于1000個(gè)克?。?/span>

★ 精確度高：基于二代測(cè)序數(shù)據(jù)檢測(cè)甲基化程度，精確到單堿基分辨率，與基于測(cè)序的全基因組甲基化測(cè)序，RRBS數(shù)據(jù)有高度一致性；

★ 精確定量：測(cè)序深度高達(dá)1000X，并可以進(jìn)一步加深，相比于傳統(tǒng)克隆測(cè)序，可以對(duì)位點(diǎn)甲基化程度進(jìn)行準(zhǔn)確定量；

★ 技術(shù)靈活：基于多重PCR富集進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域富集，可隨時(shí)進(jìn)行基因和位點(diǎn)的變化和改動(dòng)，并且可以獲得每個(gè)片段的甲基化單倍型。