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Cell:不依赖于DNA突变的新型血液检测,攻破液态活检的局限性

2016/01/19 来源:生物探索
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导读
日前,《Cell》中的新研究揭示了克服液态活检检测范围局限性的新方法,开发出了依赖于核小体中DNA折叠的新型血液检测技术,可扩大液态活检的诊断范畴。


液态活检是检测患者血液中的游离DNA以诊断或检测疾病的进展,在过去几年中,液态活检引起了分子诊断领域的一场变革;然而尽管液态活检展现出巨大优势,但其可检测范围仍然是有限的。

在华盛顿大学的一项新研究中,研究人员表明通过确定释放游离DNA的细胞类型来克服液态活检的局限性是有可能的。然而,有趣的是新方法依赖于个体游离DNA的分裂模式,并将这种模式与各种生理状况有关的细胞凋亡做比较。该文章以《Cell-free DNA Comprises an In Vivo Nucleosome Footprint that Informs Its Tissues-Of-Origin》为题发表于《Cell》上。

本文作者霍华德休斯医学研究所Jay Shendure博士说,“我们的研究揭示了通过寻找分裂模式(而非依赖于寻求DNA突变)来确定游离DNA的组织来源是有可能的。”每个细胞中含有大量的通过反复折叠的DNA。DNA盘旋缠绕着核心组蛋白八聚体形成了核心蛋白。核小体如珠子随着基因组延伸。人体内每个细胞的DNA折叠方式都有差异,这些差异可使游离DNA带上标记。

华盛顿大学的研究人员推测可用这种方法来确定游离DNA的发源地。在细胞死亡的过程中,DNA被酶切成很多块(切断核小体之间连接脆弱的DNA片段),先前研究指出,人类基因组核小体容易被切断的位置总共有1300万个。

作者写道,“通过对血浆中的游离DNA进行深度测序,我们制成了有机体内核小体的全基因组图谱,同时发现游离DNA碎片蕴藏了转录因子的印迹。游离DNA核小体包含率(nucleosome occupancies)与细胞中核体结构、基因结构与表达密切相关,并可揭示细胞类型的起源。”

研究人员表明,不仅不同癌症有不同的核小体DNA指纹,通过这些指纹还能鉴别出肿瘤的解剖源。Shendure博士说,“这与5%的起源未知的转移性癌症尤其相关,这种测试可有助于诊断未知癌症的类型并给与治疗指导。”

该研究团队认为这种方法可用于诊断大量的疾病,同时具有有一个优势:在基因学上相同的细胞中也起作用。作者最后总结道,由于这种方法不依赖于不同组织之间的遗传差异,因此可广泛用于临床疾病的非侵入性检测。

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