精準醫療：4篇Nature奠定臨床新技術（表觀遺傳學）測序中國

基因測序的廣泛應用意味著科學家可以檢測大量的癌症基因組序列，然而到目前為止研究表明大部分的癌症基因突變被歸為表觀遺傳修飾，這使得基因測序在疾病診斷中的局限性越來越凸顯。表觀遺傳學分析解決了基因檢測的局限性，有助於確保患者在正確的時間得到正確的診斷和正確的藥物治療。表觀遺傳學是指DNA的化學修飾以及控制基因活性的相關蛋白，這些表觀遺傳學修飾決定了每個人類細胞中2米長的DNA如何摺疊成微小的細胞核。表觀遺傳修飾可在細胞分裂過程中傳遞給下一代，此外，表觀遺傳機制是外界環境影響基因活性的介面。表觀遺傳學可發生於所有的癌症及其他各種疾病中，分析表觀遺傳學可深入了解患者個體的疾病機制，這對更好地診斷以及具體治療決策意義深遠。在許多疾病中，包括所有的癌症，基因組的表觀控制很令人費解，測量表觀遺傳變化可為特定疾病提供詳細的分析，這往往是識別疾病亞型或確定合適療法的關鍵信息，因此表觀遺傳學在提高疾病診斷和治療決策上將大有作為。近年來，表觀遺傳學成為了研究熱點，有望成為腫瘤、糖尿病、炎症、發育障礙、代謝性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、疼痛、神經系統疾病的藥物研發基石。6月27日，由奧地利科學院CeMM分子醫學研究中心Christoph Bock以及倫敦大學Stephan Beck引領的國際科學小組在Nature平台上聯合發布了四篇論文，證實了表觀遺傳學在臨床診斷和精準醫療上的可行性。這系列研究在各地實驗室技術的基礎上，證實了表觀遺傳學檢測的準確性和堅固性。將來，研究人員將對該方法進行優化，表觀遺傳學分析有望廣泛用於癌症及其他疾病的個性化治療中。因而，這四項研究也構成了表觀遺傳學應用於臨床診斷和精準醫學的一個里程碑。2篇Nature Biotechnology：證實DNA甲基化檢測可廣泛應用於臨床

DNA甲基化在不同疾病中表現出不同的模式，通常與臨床信息相對應，如疾病亞型、預後和藥物反應等，在通過恰當的檢測和驗證之後，這種關聯性可被利用在臨床診斷和個性化治療決策中。在該論文中，來自三個州的18個研究小組比較了目前臨床上使用較為廣泛的DNA甲基化分析方法。研究人員將32個參考樣品送往7個國家的18個實驗室進行檢測，這些實驗室的研究人員為27個預定義的基因組區域共同貢獻了21個特異性位點分析和6個全面性分析。研究人員評估了低輸入樣本的檢測靈敏度以及評估區分細胞類型的檢測能力。通過比較發現，所有的檢測方法都表現出很好的效果，其中擴增子測序和亞硫酸氫鈉測序展現出最全面的性能。該研究揭示了DNA甲基化在大規模的驗證研究、生物標誌物的開發和臨床診斷中的可行性，並表明基於DNA甲基化的表觀遺傳學檢測是一項可廣泛應有於臨床的成熟技術。

同時，倫敦大學的研究人員也在《Nature Biotechnology》上揭示了全基因組DNA甲基化測序技術的計算機驗證結果，證實了DNA甲基化差異在樣本鑒別和疾病亞型鑒別中的實用價值。2篇Nature Communications：表觀遺傳學對具有廣泛異質性疾病臨床診斷的可行性

全基因組亞硫酸氫鈉測序的成本仍然是許多研究的瓶頸，因此從一個給定的數據集中提取儘可能多的信息成為了必要。為此，倫敦大學的研究人員進一步拓展了分析，在《Nature Communications》上展示了新的生物信息學方法，用於在低成本效益低覆蓋度的DNA甲基化測序數據中尋找與特定疾病相關的DNA甲基化模型。

此外，奧地利科學院CeMM分子醫學研究中心的研究人員和南安普頓大學及皇家伯恩茅斯醫院的研究人員共同在《Nature Communications》上表明，染色質映射（chromatin mapping ）在慢性淋巴白血病疾病亞型的識別預後預測的具有實用性。這項研究突出了表觀遺傳學生物標誌物的臨床應用價值，尤其是對具有廣泛異質性的疾病。奧地利科學院CeMM分子醫學研究中心的Christoph Bock表示，「表觀遺傳學在精準醫學的臨床實踐中發揮著關鍵的作用，它承載著每個細胞獨特的經歷，並且可用於預測癌細胞對藥物治療的反應，這對個性化治療來說非常有效。」參考文獻：1.Christoph Bock et al, Quantitative comparison of DNA methylation assays for biomarker development and clinical applications, Nature Biotechnology, doi:10.1038/nbt.36052.Emanuele Libertini et al, Saturation analysis for whole-genome bisulfite sequencing data, Nature Biotechnology,doi:10.1038/nbt.35243.Emanuele Libertini et al, Information recovery from low coverage whole-genome bisulfite sequencing,Nature Communications, doi:10.1038/ncomms113064. André F. Rendeiro et al, Chromatin accessibility maps of chronic lymphocytic leukaemia identify subtype-specific epigenome signatures and transcription regulatory networks, Nature Communications, doi:10.1038/ncomms11938轉自：生物探索
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