众所周知，DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，可以在不改变DNA序列的情况下调控基因表达。其在多种生物学过程中起着重要作用，包括癌症的发生和发展。特别是CpG岛启动子的高甲基化可能导致肿瘤抑制基因的转录沉默，从而显著影响肿瘤的发生过程。

DNA甲基化的变化几乎存在于所有癌症中，发生在癌前或早期癌症阶段。因此，DNA甲基化被认为是癌症早期诊断的理想标志物。当前探索DNA甲基化作为癌症生物标志物潜力的研究主要集中在肿瘤组织、外周血细胞、体液样本及一些肿瘤来源的成分上，包括循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA、游离细胞DNA等。

天昊生物目前能够提供全基因组甲基化测序、甲基化芯片及目的区域甲基化测序等全方位一体化的甲基化研究服务，在国内科研服务市场上极具竞争力。尤其以目的区域甲基化测序技术MethylTarget^®为主打产品，已经成为国内广大科研工作者甲基化表观遗传的一大利器，在不同研究方向上已发表多篇有影响力的学术论文（详见文末）。

近日，在肿瘤早筛方向，合作客户利用天昊生物目的区域甲基化测序技术又发表了多篇重量级文章，说明该技术已经深受甲基化表观遗传研究人员的信任。

01客户文章1：

Nature Communications：PBMC中靶向DNA甲基化的多重血液检测能够实现乳腺癌早期诊断

2023年8月7日Nature Communications杂志（综合性期刊 1区Top，IF：16.6）在线发表了山东大学第二医院王传新、杜鲁涛及李娟团队新成果“A multiplex blood-based assay targeting DNA methylation in PBMCs enables early detection of breast cancer”，基于乳腺癌患者外周血单个核细胞（PBMC）样本发现了乳腺癌早期诊断的甲基化标记物。

该研究整体思路如下：1、在发现阶段，利用队列中的50例乳腺癌患者及30例对照PBMCs样本进行全基因组850k甲基化芯片检测，以发现乳腺癌特异性的PBMC甲基化图谱，经LASSO分析及阈值设置筛选了8个甲基化marker供进一步验证。2、在初步验证阶段，利用队列中的110例乳腺癌患者及90例对照PBMCs样本分别进行焦磷酸测序及靶向亚硫酸氢盐测序（天昊生物提供）验证，结果发现其中的4个甲基化marker能够准确区分乳腺癌及对照。3、为了检测marker的临床实用性，团队开发了多重定量甲基化特异性PCR实验用于同时检测这4个甲基化marker，分为训练集、验证集及肿瘤特异性验证集，证实了该方法能够区分早期乳腺癌患者和正常对照（AUC = 0.940，灵敏度93.2%，特异性90.4%），而且该方法优于已有的临床诊断方法，特别是在早期和微小肿瘤的发现（图1）。

图1研究整体设计图

02客户文章2：

Cancer Research：PBMCs中基于DNA甲基化的检测能够准确早期诊断结直肠癌

2023年8月21日Cancer Research杂志（医学1区Top，IF：11.2）在线发表了山东大学第二医院杜鲁涛、王传新及李娟团队新成果“DNA methylation-based testing in peripheral blood mononuclear cells enables accurate and early detection of colorectal cancer”， 基于PBMCs表观遗传学分析开发了早期结直肠癌（CRC）诊断模型，证实了免疫细胞DNA甲基化改变在癌症诊断中的应用。

该研究的整体思路与Nature Communications发表的乳腺癌研究较为相似。首先利用Illumina 850k甲基化芯片初步筛选结直肠癌患者PBMCs样本中特异性甲基化位点；利用焦磷酸测序和目的区域甲基化测序（天昊生物提供）对初筛位点进行初步验证；开发单管多重甲基化特异性定量PCR实验（multi-msqPCR）对5个甲基化marker进行验证（图1）。

终构建了基于甲基化标记和multi-msqPCR方法的CRC诊断模型（CDM），其对早期CRC的诊断准确率较高（AUC = 0.91，灵敏度81.18%，特异性89.39%），与癌胚抗原相比也提高了（AUC = 0.79）。CDM对晚期腺瘤（AA）病例也有很高的鉴别度（AUC = 0.85，灵敏度63.04%）。随访数据也表明CDM可以比目前使用的诊断方法早2年识别出结直肠癌的可能性。总之，本研究基于PBMC的DNA甲基化标记和multi-msqPCR构建的方法是一种有前景且易于实现的早期CRC诊断方法。

图1研究整体设计图

03客户文章3：

Clinical and Translational Medicine：全基因组甲基化谱的泛癌分析发现了针对循环游离DNA的类型特异性标记用于检测结直肠癌

2023年9月Clinical and Translational Medicine杂志（IF：10.6）以Letter形式发表了哈尔滨医科大学赵亚双、王帆及哈尔滨医科大学附属肿瘤医院崔滨滨、刘彦龙团队合作的成果“Pan-cancer analysis of genome-wide methylation profiling discover type-specific markers targeting circulating free DNA for the detection of colorectal cancer”，基于游离DNA（cfDNA）发现了CRC特异性甲基化标志物。

该研究的主要设计如下：1、首先利用TCGA公共数据（450K甲基化芯片）比较了CRC肿瘤及癌旁对照组织中差异甲基化位点；2、利用两组GEO数据集分别过滤了健康人群白细胞中异常的DNA甲基化位点（背景噪音），并在TCGA其它癌种数据中进一步筛选过滤；3、对筛选的15个CRC特异性高甲基化CpG位点进行验证，包括GEO数据库的450K甲基化芯片数据、CCLE数据库细胞系的RRBS数据，及利用天昊生物目的区域甲基化测序技术对结直肠癌患者CRC组织、癌旁组织、白细胞和cfDNA样本进行实验验证。4、利用液滴数字PCR技术（ddPCR）对不同患者及对照的血浆cfDNA样本进行验证，终证实了10个甲基化位点（图1）。

图1研究整体设计图

天昊技术介绍以及近年来目的区域甲基化测序部分客户文章