DNA甲基化检测用于biomarker研究进展1月刊

发稿时间：2018-01-23来源：天昊生物

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DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分，一直是生命科学领域的研究热点。在不同疾病中，DNA甲基化具有不同的模式，且甲基化的具体模式通常与诸如疾病亚型、疾病预后以及药物反应等临床信息具有一一对应的联系。在多种癌症的治疗过程中，DNA甲基化生物标志物已经被证明可以帮助临床医生选择恰当的治疗方式。为了将更多的表观基因组学因子转化为具有临床意义的生物标志物，研究人员不断的利用新的研究思路和新的甲基化检测技术进行DNA甲基化作为生物标志物的研究探索。

 

下面，小编就和大家一起了解一下近期有哪些关于DNA甲基化生物标志物的研究吧！

《1》Blood：

阿扎胞苷 (azacitidine)药物的DNA甲基转移酶抑制作用可缓解儿童白血病的化疗抵抗

 

越来越多的证据表明异常的DNA甲基化与白血病，化疗耐药和复发有关。前期研究表明DNA甲基转移酶抑制剂如阿扎胞苷和地西他滨可以在体外逆转耐药性并使白血病细胞成为细胞毒性剂。

本研究为阿扎胞苷与化疗并行治疗复发/难治性白血病患者的一期研究。本研究共有14名患者入选，包括12名急性髓细胞性白血病（AML）患者和2名急性淋巴细胞白血病（ALL）患者。所有患者接受5天皮下注射阿扎胞苷75mg / m2，后续是连续5天氟达拉滨30mg / m2 /天，阿糖胞苷2gm2 /天静脉注射。第一个周期后，12名AML患者中有7名获得完全缓解。 Illumina HumanMethylation450 BeadChip甲基化芯片鉴定出FDFT1基因上的单个区域在应答患者和没有达到应答的患者之间存在甲基化组显著的甲基化水平差异（p = 0.002）。后续在来自于地西他滨联合化疗治疗儿童新发AML的II期研究中，进行了这个区域的预后意义验证。

本研究表明，阿扎胞苷加氟达拉滨和阿糖胞苷在复发性白血病儿童中耐受性良好并有疗效，需要进一步检测。甲基化生物标志物的预后意义值得进一步评估。这项研究已经在http://www.clinicaltrials.gov（NCT01861002）注册。

 

《2》 Ann Oncol：

同源重组缺陷型生物标志物对基于多柔比星辅助化疗治疗的三阴性乳腺癌患者预后的影响（SWOG S9313）

 

背景：在三阴性乳腺癌（TNBC）中曾报道了同源重组缺陷（HRD）引起的后续功能改变。本研究假设HRD改变的TNBCs可能对蒽环类药物加环磷酰胺化疗更敏感，并报道了HRG状态和BRCA1基因启动子甲基化（PM）可以作为辅助阿霉素（A）和环磷酰胺（C）治疗TNBC患者的预后指标。

患者和方法：纳入425例TNBC患者。对从FFPE组织分离的DNA进行HRD评分，肿瘤BRCA1 / 2测序和BRCA1 PM检测。阳性HRD状态被定义为存在有害BRCA1 / 2（tBRCA）突变和/或预先定义的HRD评分≥42。利用Cox回归模型来测试各个标记物对于OS(overall survival,总体生存率)和DFS(disease free survival,无病生存率)的预后意义。

结果： 89％（379/425）的病例可以确定HRD状态。其中67％为HRD阳性（tBRCA突变27％，tBRCA阴性40％，HRD≥42）。 HRD阳性状态与更好的DFS相关（HR = 0.72; 95％CI 0.51-1.00; p = 0.049），而OS有更好的改善趋势（HR = 0.71; 95％CI 0.48-1.03; p = 0.073）。82％（348/425）的BRCA1 PM被成功检测，32％的病例检测到BRCA1 PM，但BRCA1 PM的DFS HR与HRD类似，但没有达到统计学显着性（HR = 0.79; 95％CI 0.54-1.17; p = 0.25）。

结论：接受佐剂AC的三分之二的TNBC患者中观察到HRD阳性，并且与更好的DFS相关。 HRD状态可能鉴别从AC化疗获益更大的TNBC患者，应在前瞻性研究中进一步评估。

 

《3》Clin Cancer Res：

ESR1甲基化：一种基于液体活组织检查的表观遗传学检测方法，用于跟踪接受内分泌治疗的转移性乳腺癌患者。

 

背景：液体活检通过分析CTC和血浆ctDNA可以实时监测肿瘤演变和对治疗的反应。前期研究表明ESR1表观遗传沉默可能影响对内分泌治疗的反应。本研究中，我们评估了CTCs和配对血浆ctDNA中的ESR1甲基化是否可以作为对依维莫司/依西美坦治疗响应的潜在生物标志物。

实验设计：在下列样本中完成ESR1甲基化的高度敏感和特异性实时MSP测定（a）65个原发性乳腺肿瘤（FFPE），b）上皮细胞黏附分子(epithelial cellular adhesionmolecule,EpCAM)阳性CTC（122名患者和30名健康供体; HD），c）血浆ctDNA（108例患者和30HD），d）CTCs（CellSearch®）和58例BrCa患者的配对血浆ctDNA。对于19名接受依维莫司/依西美坦治疗的ER + / HER2-晚期BrCa患者的外周血CTC中进行持续的ESR1甲基化状态研究。

结果：在a）25/65（38.5％）FFPE，b）EpCAM + CTC-部分：26/112（23.3％）患者和1/30（3.3％）HD中检测到ESR1甲基化，c）血浆-CtDNA： 108人（7.4％）和1/30（3.3％）HD。 ESR1甲基化在58对配对的DNA样品中高度一致，从CTC（CellSearch）和相应的血浆中分离。在用依维莫司/依西美坦治疗的患者的连续外周血样品中，在10/36（27.8％）CTC阳性样品中观察到ESR1甲基化，并且与对治疗的反应缺乏（p = 0.023 Fisher's Exact Test）相关。

结论：我们首次报道了CTC以及配对血浆ctDNA的中ESR1甲基化程度表现出高度一致性。 CTC中的ESR1甲基化与依维莫司/依西美坦治疗反应不足有关。后续研究应当进一步评估ESR1甲基化是否可以作为潜在的基于液体活检的生物标志物。

 

《4》Int J Cancer：

血浆来源的cfDNA启动子甲基化水平可以作为胰腺癌分期的预后标记

 

胰腺癌的准确分期对于治疗方案的确定是至关重要的。但是，目前临床缺乏便于分期的微创手术。考虑到DNA启动子高甲基化是癌症的标志，本研究计划评估cfDNA中的启动子甲基化是否可以作为胰腺癌分期的预后指标。

前瞻性纳入胰腺腺癌患者。在诊断处理前和治疗处理之前获得血浆样品。患者按照TNM分类进行分期。进行28个基因的甲基化特异性PCR。

纳入了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数相同（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）），但与IV期病变（10.24（95％CI：8.88-11.60））有显著性差异。预测模型（SEPT9v2，SST，ALX4，CDKN2B，HIC1，MLH1，NEUROG1和BNC1）可以区分IV期和I-III期疾病（AUC为0.87（切点0.55;灵敏度74％，特异性87％）））。模型（MLH1，SEPT9v2，BNC1，ALX4，CDKN2B，NEUROG1，WNT5A和TFPI2）可以区分I-II期和III-IV期疾病（AUC为0.82（切点0.66;灵敏度73％，特异性80％）。

cfDNA启动子超甲基化可能是胰腺癌的基于血液的预后标志物，因为超甲基化基因组可能可以用于划分癌症分期。但是，本结果需要进一步验证。

 

《5》 Brain Behav Immun：

CRP多态性和AIM2基因的DNA甲基化影响创伤暴露，PTSD和C-反应蛋白之间的关联

 

背景：最近的研究已经暗示了创伤后应激障碍（PTSD）的病理生理学过程涉及炎症反应。 C反应蛋白（CRP）是一种广泛使用的外周炎症指标，但目前对PTSD患者血清C-反应蛋白（CRP）水平的遗传和表观遗传因素知之甚少。

方法：纳入经历9/11事件冲突的286名美国退伍军人（目前PTSD的57％）。通过大规模的全基因组关联研究的结果，分析CRP基因中的单核苷酸多态性（SNP）和最近报到与CRP水平相关的AIM2-a基因座cg10636246处的DNA甲基化水平。

结果：创伤后应激障碍与血清CRP水平呈正相关。控制了白血细胞比例，遗传主要成分，年龄和性别的多变量分析显示这种关联是由AIM2基因座上的甲基化介导的。 rs3091244，CRP启动子区域中的功能性SNP，可以调节终身创伤暴露与当前PTSD严重性之间的关联。分析还显示CRP全基因组关联研究的topSNP（rs1205和rs2794520）与PTSD存在显著相互作用并影响CRP水平。

结论：这些发现为PTSD病理生理过程中炎症过程的遗传和表观遗传机制提供了新的见解，并为PTSD患者的生物标志物鉴定和治疗开发指明了新的方向。

天昊MethylTarget^®多重目的区域甲基化富集测序技术

 在使用全基因组甲基化测序或甲基化芯片得到了显著甲基化水平差异位点进行后续的验证阶段，目前市场上有各种验证平台，但是各个技术有各自的技术痛点，要么成本高（目的区域液相芯片捕获），要么不能准确定量研究（MSP/BSP），要么操作复杂（质谱）、要么检测片段短，无法获得甲基化单倍型（焦磷酸测序），而天昊生物的MethylTarget^®多重目的区域甲基化富集测序技术针对这些核心痛点，通过技术策略及生信分析的不断创新性，有效解决了上述技术难题，此外还有更多优势：

★  性价比高：传统克隆测序一个片段10个克隆的价格，天昊生物的MethylTarget^®多重目的区域甲基化富集测序技术可以完成约60个片段的检测（检测深度为1000X，相当于1000个克隆）；

★ 精确度高：基于二代测序数据检测甲基化程度，精确到单碱基分辨率，与基于测序的全基因组甲基化测序，RRBS数据有高度一致性；

★ 精确定量：测序深度高达1000X，并可以进一步加深，相比于传统克隆测序，可以对位点甲基化程度进行准确定量；

★ 技术灵活：基于多重PCR富集进行目标区域富集，可随时进行基因和位点的变化和改动，并且可以获得每个片段的甲基化单倍型。