DNA甲基化是最常见的表观遗传修饰之一，研究人员很早就在癌症中发现DNA甲基化异常。研究发现其对基因表达、基因组稳定性和肿瘤发生发展具有重要的作用。DNA甲基化标志物检测具有简单、经济和组织特异性的特征，可用于肿瘤早期诊断、预后评估和疗效监测等，具有很高的临床应用价值。

细胞游离DNA( cell-free DNA，cfDNA) 是在细胞凋亡、坏死等过程释放到血液中的核酸混合物，其组分中包含循环肿瘤DNA( circulating tumor DNA，ctDNA)，近年来被广泛应用于肿瘤诊疗、无创产前诊断、免疫系统疾病诊疗等领域^[1]。小编整理了两篇相关高分文献，看看大佬们如何开展cfDNA甲基化的应用研究。

恶性周围神经鞘瘤（MPNST）预后预测

原名：Genomic Patterns of Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor (MPNST) Evolution Correlate with Clinical Outcome and Are Detectable in Cell-Free DNA

中文：恶性周围神经鞘瘤（MPNST）进化的基因组模式与临床结果相关，并可在cfDNA检测到

期刊：Cancer Discovery

影响因子：38.272

研究背景

恶性周围神经鞘瘤（MPNST）是一种侵袭性软组织肉瘤，多发于Ⅰ型神经纤维瘤（NF1）患者。研究人员对95个肿瘤样本的全基因组和多区域外显子组测序、转录组和甲基化分析，揭示了肿瘤进化中的基因组变化情况。在NF1的双等位基因失活后，无论是否伴随多梳抑制复合体2（PRC2）激活CDKN2A或TP53的缺失都会导致体细胞拷贝数变异（SCNA）。肿瘤演化的不同途径与PRC2基因的失活和H3K27三甲基化（H3K27me3）状态有关。H3K27me3缺失的肿瘤会有大量染色体丢失伴随全基因组加倍和8号染色体扩增，并表现出较低水平的免疫细胞浸润。在肿瘤样本和细胞游离DNA （cfDNA）中检测到的特异性SCNAs可作为H3K27me3缺失和免疫浸润的替代，并进行预后预测。

MPNSTs的基因组和病理分类^[2]

研究路线

解决的问题

MPNST是NF1患者最常见的死亡和发病原因，是一种相对常见的肿瘤易感性综合征。研究结果表明，肿瘤或cfDNA的体细胞拷贝数和甲基化谱可以作为早期诊断的生物标志物，并将患者分为预后和治疗相关的亚组。该研究内容将有助于帮助MPNST患者在早期发现相关病症，并通过相关手术切除进行治疗从而提升患者生存率。

小细胞肺癌的检测和分型

原名：cfDNA methylome profiling for detection and subtyping of small cell lung cancers

中文：cfDNA甲基组分析用于小细胞肺癌的检测和分型

期刊：Nature Cancer

影响因子：23.177

研究背景

小细胞肺癌（SCLC常）被认为是一种同质性疾病，但最近研究显示，基于主要转录因子（TF）的表达，SCLC的几个亚型在形态学和转录组上都存在异质性。临床前研究表明，SCLC亚型表现出动态可塑性，并具有不同的治疗脆弱性。为评估SCLC全基因组DNA的甲基化模式，研究团队采用了不含亚硫酸氢盐的、基于富集的二代测序（NGS）方法，结合了内部文库制备方法，允许在富集前进行样品多重检测（T7-MBD-seq）。该研究描述了一个强大的全基因组游离DNA（cfDNA）甲基化分析方法，能够实现对SCLC的灵敏检测、疾病进展的监测以及主要亚型分型。结果展示了cfDNA甲基化分析作为一种普遍适用的液体活检方法在临床实践中具有潜在的应用价值。

在CDX/PDX模型和cfDNA样本中准确检测SCLC甲基化模式的流程^[3]

研究路线

解决的问题

研究提供的高灵敏度方法开辟了新途径，其中cfDNA甲基化分析以及其他技术可以纳入大规模肺癌早期检测计划具有改善SCLC临床结果和早期检测化疗后疾病进展的潜力，可以更快地部署进一步的治疗线。未来基于cfDNA甲基化测序的方法可以用于小细胞肺癌的诊断、分子分型和预后的检测，为后续临床大规模应用奠定重要基础。

DNA甲基化与mRNA关联分析

诺禾致源WGBS基于全基因组水平，实现单碱基分辨率的甲基化位点准确定位，快速准确找到差异位点，实现高效分析DMR及相关基因的功能分析。（1） 整体上的关联：主要从染色体层面基因甲基化水平与表达水平分布，基因上下游层面甲基化水平与表达水平分布两个方面来展示DNA甲基化修饰与基因表达的关系（2） DMR相关基因表达与甲基化修饰：以甲基化分析得到的DMR相关基因为主体，以不同形式展示其表达与甲基化修饰的关系（3） DMR相关基因与差异基因联合分析：将DMR相关基因与转录组分析得到的差异基因取交集，以不同的形式展示交集基因的甲基化水平和表达量及其注释信息（4） DMR相关基因与差异基因功能分析：主要是基于基因集合间求交集并进行GO和KEGG富集分析