文献集锦 | 甲基化芯片经典永流传联合多组学应用疾病机制/标志物发现-技术前沿-资讯-生物在线

文献集锦 | 甲基化芯片经典永流传联合多组学应用疾病机制/标志物发现

作者:上海伯豪生物技术有限公司 2024-10-22T00:00 (访问量:12231)

文献一 01

标题:DNMT1靶向重塑全局DNA低甲基化,增强口腔鳞状细胞癌的肿瘤抑制和毒性规避能力

合作客户单位:华西口腔医院周红梅/罗晶晶团队

发表年度:2024

期刊:Molecular Cancer

影响因子:37.3

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样本:口腔癌

文章概要:分子靶向疗法在口腔鳞癌(OSCC)治疗中的应用方兴未艾,但在临床实践中发现单靶点药物常存在耐药,而多靶点联合用药又存在信号串扰、毒副作用叠加等问题。因此,深入探索OSCC生长调控机制并发掘可实现“增效减毒”的关键靶点至关重要。DNA甲基化在恶性肿瘤的发生进展中发挥重要作用。本研究团队前期预测DNA甲基转移酶1(DNMT1)是与OSCC发展密切相关的潜在关键靶点。由于DNMT1在维持癌细胞DNA甲基化稳态中至关重要,因此,干扰其表达或活性很可能扰乱全基因组DNA甲基化,进而引发广泛的下游信号传导障碍。然而,有关DNMT1在OSCC介导的DNA甲基化模式及其调控肿瘤生长的分子机制仍是未解之谜。

本研究通过不同临床队列样本结合多维度生信分析,证实了DNMT1和DNA甲基化状态与口腔黏膜癌变和口腔鳞癌进展密切相关;联合采用DNA甲基化高通量芯片、RNA转录测序、单细胞转录组学、多重组织免疫化学等技术,系统分析了OSCC中DNMT1依赖性全基因组DNA低甲基化稳态,揭示了靶向DNMT1所引发的广泛DNA低甲基化重塑;再进一步整合临床样本、多个细胞株和异种移植瘤动物模型等多模态实验数据,证实了上述新的DNMT1-DNA甲基化作用模式可协同抑制PI3K-AKT和CDK-Rb信号轴传导,实现更显著的肿瘤阻抑效应;结合毒副作用监测及分子免疫学方法,证实DNMT1-DNA甲基化作用模式通过诱导GSK3β失活,巧妙规避了在OSCC治疗中PI3K抑制所致的高血糖和胰岛素反馈毒性反应。

研究结果表明,靶向DNMT1重塑的全基因组DNA低甲基化模式,可通过多信号协同调控机制发挥“增效减毒”效应,从而在OSCC治疗中实现既高效抑癌、又最大限度减少毒性反应。本研究团队阐明了DNMT1作为多信号关键“看门人”(gatekeeper)调控OSCC生长的表观遗传机制,挖掘获得具有重要实用价值的OSCC“致命”靶点。

 

文献二 02

标题:甲基化标志物应用于早期肝癌的新型非侵入性筛查

合作客户单位:南开大学附属天津第一中心医院张雅敏团队,北京协和赵海涛团队

发表年度:2023

期刊:Clinical Epigenetics

影响因子:5.7

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样本:肝细胞癌

文章概要:肝癌在全球癌症的死亡率中排第三位,而肝细胞癌(HCC)占肝癌的85-90%。在中国,HCC是第二大致死率癌症,肝细胞癌(HCC)的早期检出率低(不到50%),晚期HCC患者缺乏有效的治疗方法,导致HCC患者预后不良,因此对高危人群的肝细胞癌(HCC)的早期筛查和检测具有重要意义。研究团队开发了一种多标志物HCC检测方法(HepaClear),这是一种新的非侵入性HCC筛查方法,整合了DNA甲基化标记物和蛋白质标记物,对早期HCC具有高灵敏度,HepaClear在高危人群中显示出很高的HCC筛查和诊断潜力。

 

文献三 03

标题:甲基化介导的LINC00261通过表观遗传抑制c-Myc转录抑制胰腺癌进展

合作客户单位:第三军医大学西南医院王槐志团队

发表年度:2020

期刊:Theranostics

影响因子:11.6

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样本:胰腺癌

文章概要:胰腺癌由于其早期诊断和治疗策略的局限性仍然是对人类健康的重大威胁。然而,LINC00261在PC中的潜在作用仍在很大程度上未知。LINC00261在PC组织中显著下调,其表达与PC患者的预后呈正相关。表型研究表明,LINC00261过表达显著抑制了PC细胞的增殖、迁移和转移。c-Myc被确定为LINC00261的下游目标。LINC00261通过物理作用和结合p300/CBP的溴结构域抑制c-Myc转录,阻止p300/CBP招募到c-Myc的启动子区域,降低H3K27Ac水平。此外,LINC00261启动子的甲基化水平在PC组织中较高,与不良预后相关。LINC00261启动子的靶向去甲基化抑制了PC在体内和体外的进展。我们的研究结果表明,甲基化介导的LINC00261通过表观遗传抑制c-Myc的表达来抑制PC进程。这些发现扩大了LINC00261的治疗潜力,可能为表观遗传药物或治疗策略的开发提供证据。本研究进一步揭示了PC的病因,并提示LINC00261可能是PC的一个预后和治疗靶点。  

 

文献四 04

标题:高侵袭性新型胰腺癌细胞系基因表达和甲基化谱的整合分析

合作客户单位:北京协和医院赵玉沛团队

发表年度:2019

期刊:Sci China Life Sci

影响因子:10.3

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样本:胰腺癌

文章概要:胰腺癌是最致命的人类恶性肿瘤之一,部分原因是其易转移。探究胰腺癌发生转移的机制、寻找新的治疗靶点具有重要的临床价值。然而,目前胰腺癌高转移性能细胞系工具较为缺乏,一定程度上限制了我们探究肿瘤发生转移的分子水平机制。研究人员通过Matrigel诱导实验,建立了两个高度转移的人胰腺癌细胞系MIA PaCa-2 In8和Panc-1 In8。在体外和体内进一步对这些细胞系进行了表征。与各自亲本细胞相比,MIA PaCa-2 In8和Panc-1 In8细胞表现出迁移和侵袭性增加。裸鼠注射后,MIA PaCa-2 In8和Panc-1 In8细胞比亲本细胞产生更多的肺转移。此外,对mRNA、长链非编码RNA、mircoRNA和甲基化谱的分析显示,这些因素在高转移细胞中异常调节,表明它们可能影响转移。该团队建立并表征了两种高度转移的人类胰腺细胞系,可以作为未来研究人类胰腺癌发病机制、转移和潜在治疗的有价值的工具。

该文章中所使用的人工基质膜包含层粘连蛋白,TGFβ,胶原蛋白,FGF的生长因子,可以在体外模拟细胞外基质,通过多轮筛选后,获得更强侵袭迁移能力的细胞株。与既往研究使用原位诱导或小鼠尾静脉注射肿瘤细胞诱导的方法相比,该方法更加方便快捷并且有相同的效果。新建立的两株高侵袭性的胰腺癌细胞株:mia paca-2 In8和panc-1 In8,通过体内和体外实验证实了高侵袭性细胞株和亲本株表型的差异,并分析比较了亲本株和高侵袭性细胞株基因表达和甲基化修饰的差异,为未来胰腺癌侵袭转移的分子机制研究提供有效的实验工具和参考数据。

文献五 05

标题:甲基化标志物预测早期肝癌复发

合作客户单位:中山大学附属肿瘤医院元云飞团队

发表年度:2017

期刊:JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY

影响因子:50

使用伯豪服务:450k

样本:肝细胞癌

文章概要:越来越多的早期肝癌患者被诊断,大约一半会复发。因此,迫切需要确定与复发相关的标志物。本文研究了CpG甲基化在预测E-HCC患者复发方面的有效性。总共有来自四个独立中心的576名E-HCC患者,在3个基因甲基化水平的基础上开发了E-HCC(MSEH)风险评分,以将患者分类为训练组中的高风险和低风险复发组(P <0.001)。该模型可以使68%的高危复发风险病人提前得到准确预警。该研究历时5年余,最终在来自中国不同地区和国外 TCGA 数据库的独立样本人群中都得到了良好验证。研究首次报道了与早期肝癌复发相关的 DNA 甲基化标记物,有助于临床医生对早期肝癌患者进行准确甄别,实现个体化治疗。对判断为高危复发的患者实行积极随访和辅助治疗,低危复发患者则可避免接受过度复查和治疗。研究成果对有效提高肝癌病人生存期,降低医疗成本支出具有重要意义。该研究是我国临床肿瘤学界在肝癌研究领域发表的具有独立、完全自主知识产权(第一和通讯作者)的重要转化医学研究成果,标志着肿瘤防治中心转化医学研究以及中山大学和广东省转化医学平台建设获得国际专业、权威平台的高度认可和肯定。

文献六 06

标题:全基因组DNA甲基化分析确定候选甲基化标志物和肝细胞癌的驱动因素

合作客户单位:清华大学古槿团队

发表年度:2016

期刊:briefings in bioinformatics

影响因子:13.9

使用伯豪服务:450k

样本:肝细胞癌

文章概要:在全世界范围内,肝癌的发生非常普遍。但在肝癌中,表观遗传的分子标记研究非常稀少。DNA甲基化是一种重要的表观修饰,在肿瘤的起始及进展过程中具有重要的作用。普遍存在的DNA甲基化修饰,为肿瘤的检测及预后判断提供了大量可供选择的分子标记。人类基因启动子区的CpG岛通常是非甲基化的状态,在癌症中CpG岛会发生明显的高甲基化现象(CpG island methylator phenotype,CIMP),可能会导致一些重要的抑癌基因、DNA修复基因的转录沉默,同时全基因通常呈现出去甲基化的状态(genome-wide hypo-methylation),与基因组的稳定性有很大关联。这两种异常变化均与肿瘤的发生发展密切相关。2015年Villanueva A(Hepatology 2015)等人对肝细胞癌患者异常甲基化的研究显示,68%的探针存在低甲基化,32%的探针存在高甲基化的现象,并且这些高甲基化的探针大部分都位于Promoter区的CpG岛上。本研究中,科学家收集了646例肝癌患者以及134例正常组织450K数据,通过整体分析启动子区甲基化以及基因表达,筛选得到222个表观驱动基因的462个启动子位点的甲基化与表达呈现负相关。其中SFN、SPP1和TK1的甲基化与肝癌病人的存活高度相关。对所收集样本的甲基化数据和基因表达数据进行了系统的整合分析,结果表明:肝细胞癌患者基因启动子区的少数高甲基化位点即可区分癌和非癌组织的分子标志物。这些结果表明,DNA甲基化是肝癌极好的候选生物标志物。

 

伯豪生物935K芯片优势

▪全面的基因组覆盖范围:检测> 935,000个CpG位点,全面覆盖CpG岛、启动子、编码区及增强子。

▪探针位点的全面优化:在EPICv1.0-850K的基础上去除了性能不佳的探针,新增186,000个CpG靶向增强子和超级增强子、更多CTCF结合位点、CNV检测区域、EPIC v1.0覆盖不足的CpG岛以及常见癌症驱动突变。

▪兼容多种样本类型,包括FFPE、新鲜/冷冻组织、全血、口腔细胞、cfDNA、唾液和其他样本类型。

▪高质量的数据:沿用了450k芯片的Infinium技术,同时采用Infinium I及II探针设计,使检测范围最大化。

▪分辨率高:单碱基分辨率,可以直接检测到发生甲基化的准确位点。

▪可重复性高:自身技术重复间的相关性以及与850K相同探针间的相关性R2 > 0.99。

▪注释信息:人参考基因组版本更新到hg38,GenCode数据库更新到v41版本。

▪伯豪生物从事技术服务18年,承接项目超过10000个,服务过超3000家科研高校和医院,企业客户。公司拥有40多项发明专利和软件著作权。已经成功研发20余种试剂产品,进入市场销售。协助客户发表SCI论文近3000篇,涉及多癌种的FFPE、血、cfDNA等多种组织类型,文献平均影响因子超过7分。

 

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