發布日期：2017-03-10

一周前，美國加州大學圣地亞哥分校張鹍教授剛在《Nature Methods》發表了評論性文章，就全球最新的單細胞分析方法做了點評。昨日，張鹍教授團隊在《Nature Genetics》 上發布最新力作，世界首創高通量甲基化無創檢測新技術，未來可以用于癌癥無創早篩與溯源。

利用癌癥標記物和組織特異性CpG甲基化模式的雙重信號來檢測和定位癌癥

基于癌癥患者體內的ctDNA，可進行癌癥的早期檢測，但這些方法卻不能追溯到腫瘤發生的位置。張鹍教授表示：“了解腫瘤的位置對有效的早期檢測至關重要。”

為了攻克這一問題，張鹍教授的團隊開發出了一種新型液態活檢技術，該技術不僅可以在癌癥早期進行檢測，而且能夠實現組織定位。當癌癥在身體中形成時，它與正常細胞競爭營養和空間，并導致正常細胞的死亡。而當正常細胞死亡時，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。

由于身體中的每個組織都有其獨特的甲基化形式，所以可以根據該特性來對組織進行定位。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）標簽實現的。

張鹍教授說：“我們偶然發現了這個方法。最初，我們采用常規方法，只想尋找癌細胞信號，并試圖找出它們來自哪里。但是在該過程中我們還發現了來自其他細胞的信號，并意識到如果將兩組信號整合在一起，實際上就可以確定癌癥是否存在及其生長的位置。”

在研發過程中，首先研究人員搭建了10個不同組織（肝臟、小腸、結腸、肺、腦、腎、胰腺、脾、胃和血液）全部CpG甲基化模式的數據庫。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，并搭建了一個癌癥特異性基因標記物的數據庫。

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證過程——在統計截點之上尋找到兩種信號，則表明是一個陽性結果。

張鹍教授強調：“這是一項概念驗證性研究。為了將這項研究推向臨床階段，我們需要與醫生合作，進一步優化和完善這種方法。”

張鹍教授的這項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”這一概念的認識，相關的產業前景也令人激動。據張鹍教授介紹，在該項研究中開發的“全新高通量甲基化無創檢測技術”已經申請全球專利，并獨家授權給他參與創建的公司——鹍遠基因，以用于商業開發新的癌癥早期檢測。也許在不久的將來，全球“下一個”實力派癌癥早篩公司就會因此產生，與此同時，這項新的技術能夠幫助更多的人在早期發現癌癥，并得到及時的治療。

參考文獻

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

● 現任美國加州大家圣地亞哥分校生物工程系教授；鹍遠基因聯合創始人兼科學顧問。

● 德克薩斯大學金力教授遺傳學博士，哈佛大學George Church教授博士后。

● 2006年第一個實現單細胞全基因組測序,相關文章發表在《Nature Biotechnology》。

● 2009年與高遠教授共同開發了第一個大規模DNA甲基化靶向測序技術，成為Nature Biotechnology封面文章。

● 2011年在Nature 上發表的關于誘導干細胞（iPSC）中存在基因組不穩定性的文章，成為當年全世界發表所有文章中引用數目前十位的文章

● 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綜合排名第一。

● 2016年領導完成美國腦基因組測序計劃，最新單細胞測序成果最新發表于Science。

來源：測序中國（微信號 seq114）