人全譜甲基化測(cè)序(Methylome-seq)

— —臨床樣本甲基化檢測(cè)精確方案

臨床樣本甲基化研究涉及的樣本種類較多及樣本數(shù)量較多的特點(diǎn)，艾斯基因研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了Acegen MethylDesignTM甲基化捕獲系統(tǒng)——先轉(zhuǎn)化后正負(fù)鏈同時(shí)捕獲的技術(shù)策略，推出了人全譜甲基化測(cè)序產(chǎn)品（Methylome-seq）; 該產(chǎn)品覆蓋 >2M個(gè)CpG位點(diǎn), >25,000個(gè)CpG Island約20 Mb 區(qū)域, 多方位覆蓋UCSC, Ensembl, ENCODE等數(shù)據(jù)庫關(guān)注的重要甲基化位點(diǎn)和基因組元件，例如啟動(dòng)子, CG島, 增強(qiáng)子等；普遍用于臨床樣本的全基因組范圍甲基化研究，包含全血、新鮮冷凍組織、石蠟切片、液體活檢樣本, 例如血漿/血清cfDNA、尿液、各類灌洗液等。作為組織活檢和液體活檢的甲基化研究方案，用于疾病分子分型、甲基化biomarker篩選、癌癥早篩、MRD檢測(cè)及復(fù)發(fā)檢測(cè)等幾乎所有應(yīng)用場(chǎng)景，是臨床樣本甲基化檢測(cè)的進(jìn)展方案。

重要技術(shù)產(chǎn)品，用心服務(wù)每一個(gè)項(xiàng)目

艾斯團(tuán)隊(duì)專注表觀組學(xué)12年，提供DNA甲基化完整解決方案；

每年服務(wù)100+海外和國內(nèi)企業(yè)及200+高校和醫(yī)院等客戶;

國內(nèi)較早提供組織&液體活檢甲基化的解決方案;

已經(jīng)完成3000+例樣本甲基化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)；

涉及復(fù)雜 (FFPE)及微量樣本(cfDNA)多種樣本類型項(xiàng)目;

自動(dòng)化樣本處理、建庫及分析流程，保障高效周期，40天極速交付;

專業(yè)的生物信息分析團(tuán)隊(duì), 提供更多個(gè)性化分析思路和方案

樣本類型和要求

數(shù)據(jù)信息分析

常見問題

Q1：為什么人Methylome-seq是臨床樣本甲基化檢測(cè)精確方案？

臨床樣本異質(zhì)性較高，課題設(shè)計(jì)需要較多的樣本，少則幾十, 多則上百例；全基因組亞硫酸亞測(cè)序WGBS成本高、測(cè)序深度偏低，檢測(cè)準(zhǔn)確性低等劣勢(shì)。人全譜甲基化測(cè)序Methylome-seq以相對(duì)較低的測(cè)序數(shù)據(jù)（例如每個(gè)樣本測(cè)8-10G數(shù)據(jù), PE150測(cè)序），多方位覆蓋UCSC, Ensembl, ENCODE等數(shù)據(jù)庫關(guān)注的重要甲基化位點(diǎn)和基因組元件，例如啟動(dòng)子, CG島及增強(qiáng)子等。且Methylome-seq檢測(cè)甲基化水平與WGBS甲基化水平有很高的相關(guān)性。有效測(cè)序深度達(dá)到了>100X，因此具有更為準(zhǔn)確的甲基化檢測(cè)準(zhǔn)確性，更適合臨床樣本精確甲基化檢測(cè)研究。

850K甲基化芯片，覆蓋的CpG位點(diǎn)主要在CpG島、啟動(dòng)子及增強(qiáng)子等區(qū)域，設(shè)計(jì)覆蓋0.85M左右的CpG位點(diǎn)；甲基化芯片基于甲基化分析平臺(tái)MethylationEPIC 850K BeadChip, 采用Oligo nucleotide雜交技術(shù)，芯片的批次效應(yīng)（batch effect）有時(shí)會(huì)較嚴(yán)重，制約了其在臨床樣本精確甲基化檢測(cè)的應(yīng)用。

WGBS、850K芯片及全譜甲基化Methylome-seq在檢測(cè)準(zhǔn)確性、樣本類型及成本因素的比較，如下圖示的“蒙娜麗莎的笑臉”。這3種技術(shù)檢測(cè)基因組CpG覆蓋范圍, 依次為WGBS > Methylome-seq > 850K芯片；甲基化檢測(cè)準(zhǔn)確性是由測(cè)序深度決定的, 依次為全譜Methylome-seq > WGBS > 850K芯片；同時(shí)，全譜甲基化Methylome-seq適合常規(guī)及液體活檢樣本，且檢測(cè)成本適中，因此更適合臨床樣本精確甲基化檢測(cè)研究。

Q2：血漿/血清cfDNA樣本準(zhǔn)備有哪些注意事項(xiàng)（附件1）

抽血離體之后ctDNA會(huì)繼續(xù)降解、含量逐步減少；而來自白血細(xì)胞的cfDNA持續(xù)進(jìn)去血漿，進(jìn)而稀釋ctDNA濃度，降低檢測(cè)信號(hào)。因此，在采血、血漿分離及保存運(yùn)輸，每一步操作都會(huì)影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

建議使用Streck等采血管，合作項(xiàng)目，提供采血管！

案例分析: GRAIL基于cfDNA甲基化泛癌早檢和組織溯源

Sensitive and specific multi-cancer detection and localization using methylation signatures in cell-free DNA. Ann Oncol. 2020 Jun;31(6):745-759.

研究方案：早期癌癥檢測(cè)可以在預(yù)后更好、治療不那么病態(tài)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)腫瘤。本項(xiàng)目通過前瞻性病例-對(duì)照子研究評(píng)估了cfDNA靶向甲基化分析的性能，以評(píng)估在高特異性檢測(cè)和定位各個(gè)階段的多種癌癥類型。6689名參與者[2482名癌癥患者（>50種癌癥類型），4207名非癌癥患者]被分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證組。血漿cfDNA經(jīng)過亞硫酸氫鹽測(cè)序，靶向超過10萬個(gè)甲基化區(qū)域，用于開發(fā)并驗(yàn)證癌癥檢測(cè)和起源組織（TOO）定位的分類器。

研究結(jié)果： 檢測(cè)技術(shù)性能在訓(xùn)練集和驗(yàn)證集中表現(xiàn)一致。在驗(yàn)證中，特異性為99.3% [95%置信區(qū)間(CI)：98.3%至99.8%；0.7%假陽性率(FPR)]。在預(yù)先設(shè)定的12種癌癥類型（肛門、膀胱、結(jié)腸/直腸、食管、頭頸部、肝/膽管、肺、淋巴瘤、卵巢、胰腺、漿細(xì)胞腫瘤、胃）中，I-III期敏感性為67.3%（CI:60.7%至73.3%），占美國每年癌癥死亡的63%，在所有癌癥類型中為43.9%（CI:39.4%至48.5%）。檢測(cè)靈敏性隨分期的增加而增加：在預(yù)先指定的癌癥類型中，I期的敏感性為39%（CI:27%至52%），II期的敏感性為69%（CI:56%至80%），III期的敏感性為83%（CI:75%至90%），IV期的敏感性為92%（CI:86%至96%）。在所有癌癥類型中，I期的敏感性為18%（CI:13%至25%），II期的敏感性為43%（CI:35%至51%），III期的敏感性為81%（CI:73%至87%），IV期為93%（CI:87%至96%）。在96%的癌樣中能檢出組織溯源TOO信號(hào)，TOO定位準(zhǔn)確率為93%。

圖1. CCGA研究課題：基于cfDNA的多種癌癥檢測(cè)方法的開發(fā)和驗(yàn)證

圖2. 靶向甲基化cfDNA檢測(cè)性能