發(fā)布日期：2017-03-10
一周前，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校張鹍教授剛在《Nature Methods》發(fā)表了評論性文章，就全球最新的單細(xì)胞分析方法做了點(diǎn)評。昨日，張鹍教授團(tuán)隊(duì)在《Nature Genetics》 上發(fā)布最新力作，世界首創(chuàng)高通量甲基化無創(chuàng)檢測新技術(shù)，未來可以用于癌癥無創(chuàng)早篩與溯源。
利用癌癥標(biāo)記物和組織特異性CpG甲基化模式的雙重信號來檢測和定位癌癥
基于癌癥患者體內(nèi)的ctDNA，可進(jìn)行癌癥的早期檢測，但這些方法卻不能追溯到腫瘤發(fā)生的位置。張鹍教授表示：“了解腫瘤的位置對有效的早期檢測至關(guān)重要。”
為了攻克這一問題，張鹍教授的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新型液態(tài)活檢技術(shù)，該技術(shù)不僅可以在癌癥早期進(jìn)行檢測，而且能夠?qū)崿F(xiàn)組織定位。當(dāng)癌癥在身體中形成時(shí)，它與正常細(xì)胞競爭營養(yǎng)和空間，并導(dǎo)致正常細(xì)胞的死亡。而當(dāng)正常細(xì)胞死亡時(shí)，它們將其DNA釋放到血液中，因此研究者們可以通過這些DNA識別受影響的組織。
由于身體中的每個(gè)組織都有其獨(dú)特的甲基化形式，所以可以根據(jù)該特性來對組織進(jìn)行定位。在該新方法中，組織的定位是通過篩查CpG甲基化單倍型（CpG methylation haplotypes）標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)的。
張鹍教授說：“我們偶然發(fā)現(xiàn)了這個(gè)方法。最初，我們采用常規(guī)方法，只想尋找癌細(xì)胞信號，并試圖找出它們來自哪里。但是在該過程中我們還發(fā)現(xiàn)了來自其他細(xì)胞的信號，并意識到如果將兩組信號整合在一起，實(shí)際上就可以確定癌癥是否存在及其生長的位置。”
在研發(fā)過程中，首先研究人員搭建了10個(gè)不同組織（肝臟、小腸、結(jié)腸、肺、腦、腎、胰腺、脾、胃和血液）全部CpG甲基化模式的數(shù)據(jù)庫。他們還分析了來自UCSD Moores癌癥中心的癌癥患者的腫瘤樣品和血液樣品，并搭建了一個(gè)癌癥特異性基因標(biāo)記物的數(shù)據(jù)庫。
接下來，研究者們篩查了癌癥患者和健康人的血液樣本，尋找癌癥標(biāo)記物和組織特異性CpG甲基化模式的雙重信號。該檢測的工作方式類似于雙重身份驗(yàn)證過程——在統(tǒng)計(jì)截點(diǎn)之上尋找到兩種信號，則表明是一個(gè)陽性結(jié)果。
張鹍教授強(qiáng)調(diào)：“這是一項(xiàng)概念驗(yàn)證性研究。為了將這項(xiàng)研究推向臨床階段，我們需要與醫(yī)生合作，進(jìn)一步優(yōu)化和完善這種方法。”
張鹍教授的這項(xiàng)研究無疑具有突破性的意義。腫瘤ctDNA液體活檢與甲基化檢測的全新組合，會重新修改我們對“腫瘤早篩”這一概念的認(rèn)識，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)前景也令人激動。據(jù)張鹍教授介紹，在該項(xiàng)研究中開發(fā)的“全新高通量甲基化無創(chuàng)檢測技術(shù)”已經(jīng)申請全球?qū)＠ⅹ?dú)家授權(quán)給他參與創(chuàng)建的公司——鹍遠(yuǎn)基因，以用于商業(yè)開發(fā)新的癌癥早期檢測。也許在不久的將來，全球“下一個(gè)”實(shí)力派癌癥早篩公司就會因此產(chǎn)生，與此同時(shí)，這項(xiàng)新的技術(shù)能夠幫助更多的人在早期發(fā)現(xiàn)癌癥，并得到及時(shí)的治療。
參考文獻(xiàn)
Shicheng Guo, Dinh Diep, Nongluk Plongthongkum, Ho-Lim Fung, Kang Zhang and Kun Zhang. Identification of methylation haplotype blocks aids in deconvolution of heterogeneous tissue samples and tumor tissue-of-origin mapping from plasma DNA. doi:10.1038/ng.3805
張鹍教授
● 現(xiàn)任美國加州大家圣地亞哥分校生物工程系教授；鹍遠(yuǎn)基因聯(lián)合創(chuàng)始人兼科學(xué)顧問。
● 德克薩斯大學(xué)金力教授遺傳學(xué)博士，哈佛大學(xué)George Church教授博士后。
● 2006年第一個(gè)實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞全基因組測序,相關(guān)文章發(fā)表在《Nature Biotechnology》。
● 2009年與高遠(yuǎn)教授共同開發(fā)了第一個(gè)大規(guī)模DNA甲基化靶向測序技術(shù)，成為Nature Biotechnology封面文章。
● 2011年在Nature 上發(fā)表的關(guān)于誘導(dǎo)干細(xì)胞（iPSC）中存在基因組不穩(wěn)定性的文章，成為當(dāng)年全世界發(fā)表所有文章中引用數(shù)目前十位的文章
● 2016 Nature Biotechnology 刊登全球甲基化測序多中心比較文章，張鹍教授甲基化測序技術(shù)綜合排名第一。
● 2016年領(lǐng)導(dǎo)完成美國腦基因組測序計(jì)劃，最新單細(xì)胞測序成果最新發(fā)表于Science。
來源：測序中國（微信號 seq114）
