血液cfDNA是细胞破裂后释放入血的DNA片段，可携带具有肿瘤特征的基因组变异，同时具有可体液活检的优势，是癌症早期诊断的重要方法之一。大多数DNA甲基化以双链对称的形式发生在CpG岛，DNA复制过程中半甲基化区域被认为将迅速转化为对称的完全甲基化。近年来的一些研究发现了可在多次细胞分裂中稳定维持的半甲基化区域，但差异半甲基化区域是否是差异甲基化区域之外的独立癌症生物标志物仍然缺乏研究。

近日，美国哥伦比亚大学研究团队在《Nature Communications》期刊上发表题为“Tumor detection by analysis of both symmetric- and hemi-methylation of plasma cell-free DNA”的研究文章。该研究团队开发了可同时分析对称甲基化和半甲基化区域的甲基化组测序方法，并基于肝癌和脑癌样本证实差异半甲基化区域是独立于差异甲基化区域的独立生物标志物。

文章对肝癌组织和肝癌患者血浆样本开展研究，发现基因组和cfDNA中的大多数差异半甲基化区域和差异甲基化区域并不重叠，表明差异半甲基化区域是独立于差异甲基化区域的生物标志物。进一步地，研究团队基于机器学习模型确定了肝癌和脑癌的差异甲基化区域和差异半甲基化区域特征并建立癌症诊断模型，其中差异半甲基化区域的加入使得诊断性能略有提升，最终实现AUROC为0.99的肝癌诊断性能以及AUC为0.983的脑癌诊断性能。

该研究首次建立了可同时分析半甲基化和对称甲基化的甲基化测序方法，并基于肝癌和脑癌样本首次证实差异半甲基化区域是独立于差异甲基化区域之外的癌症生物标志物，有望为临床癌症早期诊断提供新方法。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50471-1#Sec11

注：此研究成果摘自《Nature Communications》期刊，文章内容并不代表本网站的观点和立场，仅供参考。