文獻(xiàn)解讀：cfDNA TAPS技術(shù)為早期癌癥檢測(cè)提供多模態(tài)信息

01 Bisulfite seq：

優(yōu)勢(shì)：甲基化樣本前處理金標(biāo)準(zhǔn)，樣本轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.5%，應(yīng)用此技術(shù)繪制甲基化圖譜（生長(zhǎng)發(fā)育，腫瘤，復(fù)雜疾病等）

缺點(diǎn)：使用重亞硫酸鹽處理，會(huì)導(dǎo)致樣本損傷，被裂解成小于1.5kb的片段，部分區(qū)域會(huì)發(fā)生丟失；樣本中C-T的轉(zhuǎn)化降低了樣本的復(fù)雜性，導(dǎo)致樣本測(cè)序質(zhì)量低，唯一匹配率較低（如圖1）。

優(yōu)勢(shì)：與金標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比結(jié)果一致，轉(zhuǎn)化率98-99%，使用酶法轉(zhuǎn)化，反應(yīng)溫和，不會(huì)造成片段的損傷；數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，保留了原始樣本的情況。

缺點(diǎn)：樣本中C-T的轉(zhuǎn)化降低了樣本的復(fù)雜性，轉(zhuǎn)化過程需兩步完成，轉(zhuǎn)化效率受實(shí)驗(yàn)員操作影響較大。

TAPS（宋春嘯團(tuán)隊(duì)開發(fā)）：與金標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比結(jié)果一致，使用酶法轉(zhuǎn)化5mC-T（占比4%）等，反應(yīng)溫和，不會(huì)造成片段的損傷，片段可到10kb；樣本復(fù)雜程度高，數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，唯一匹配率高，降低測(cè)序成本，且保留了原始樣本的情況，可與其他變異做聯(lián)合檢測(cè)。
 

▲圖源：Bisulfite-free direct detection of 5-methylcytosine and 5-hydroxymethylcytosine at base resolution

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：本文優(yōu)化了cfDNA的TAPS(cfTAPS)，以僅從10ng的cfDNA中提供高質(zhì)量和高深度的全基因組甲基化組，實(shí)驗(yàn)共計(jì)使用87例樣本，其中2例樣本轉(zhuǎn)化效率低于85%，未計(jì)入后續(xù)分析樣本情況，85個(gè)樣本（HCC：21，PDAC：23，Control：30，胰腺炎：7，肝硬化：4，）的平均5mC轉(zhuǎn)化率為97.0%。證明了來(lái)自cfTAPS的豐富信息能夠整合差異甲基化、組織來(lái)源和片段譜的多模態(tài)表觀遺傳和遺傳分析，從而準(zhǔn)確區(qū)分HCC和PDAC患者和癌前炎癥患者的cfDNA樣本。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

 

研究結(jié)論:
使用低起始量10ng的cfDNA構(gòu)建甲基化文庫(kù)，并應(yīng)用于肝癌胰腺癌，有很好的表現(xiàn)，與cfDNA WGBS相比的優(yōu)勢(shì)在本研究中做了展示：①降低樣本投入量，②得到更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量，③更全的甲基化位點(diǎn)模型，④更多遺傳信息的保留；通過cfTAPS實(shí)現(xiàn)的深度測(cè)序，得到cfDNA甲基化和gDNA甲基化差異區(qū)，發(fā)現(xiàn)甲基化生物標(biāo)志物的早期癌癥檢測(cè)。

在本研究中，從cfTAPS中提取CNVs和片段信息，后者在cfDNA WGBS中丟失。進(jìn)一步證明了一種結(jié)合差異甲基化、組織起源和片段譜的綜合方法可以提高多子檢測(cè)的模型性能。

局限性: