追蹤血液中DNA的來源的新技術(shù)

開放式eLife雜志今天報道了一種新技術(shù)，該技術(shù)可以追蹤血液中DNA的來源是哪些組織和器官。

稱為GETMap的方法可用于產(chǎn)前篩查，監(jiān)測器官-移植排斥反應(yīng)或測試體內(nèi)隱藏的癌癥。

中國香港特別行政區(qū)大學(xué)博士后研究員第-一作者蓋萬霞解釋說：“已經(jīng)證明，對循環(huán)游離DNA的分析對于篩查早期無癥狀癌癥是有用的。”“由于與癌癥相關(guān)的DNA改變存在于多種類型的癌癥中，因此可以將這種改變的檢測用作隱匿性癌癥的通用檢測方法。但是，對于檢測結(jié)果呈陽性的患者，您仍需要跟進檢測例如通過全身正電子發(fā)射斷層掃描或PET掃描來找到腫瘤的位置。”

該團隊還測試了GETMap是否可以檢測血液中腫瘤來源的DNA的來源。在兩名患有肝癌的患者中，他們發(fā)現(xiàn)攜帶突變的血漿DNA中有90%和87%來自肝臟。為了測試這一點，他們需要知道他們正在尋找的確切的腫瘤突變，并且如果腫瘤組織的位置未知，則腫瘤組織并不總是可用的。因此，研究小組試圖使用甲基化指紋圖譜直接從血液DNA中而不是腫瘤組織中識別出癌癥突變。盡管發(fā)現(xiàn)的突變較少，但肝臟仍被正確鑒定為腫瘤來源分子的來源。這表明GETMap可以幫助揭示血液中有腫瘤標志物的人的隱匿性癌癥的組織和位置。

為了解決這個問題，研究小組開發(fā)了一種測試，用于尋找遺傳差異以及DNA的表觀遺傳變化(不影響DNA序列的變化)，即甲基化。我們細胞中的DNA具有*的甲基化“指紋”。比較血液中循環(huán)的不同遺傳類型的DNA分子(例如來自胎兒，移植器官或腫瘤的分子)的甲基化指紋圖譜與不同組織的甲基化指紋圖譜，可以識別DNA的來源。

該團隊首先在孕婦中測試了他們的方法，他們知道孕婦的血液DNA將包括來自母親，胎兒或兩者的DNA。正如預(yù)期的那樣，GETMap發(fā)現(xiàn)帶有胎兒特定遺傳標記的DNA僅帶有來自胎盤的甲基化標記。另一方面，帶有母親特異性遺傳標記的DNA分子帶有白細胞的甲基化標記。攜帶母體和胎兒共享的遺傳標記的DNA分子均來自兩種組織。

接下來，他們在肺移植后的患者捐獻的血液中測試了該方法。從血液中移植的器官中檢測到異常高濃度的DNA可能是器官排斥的跡象。但是，在移植后，移植受者的血液中通常會有無法解釋的激增的供體來源的DNA激增。如果僅使用遺傳標記，則很難檢測器官是否被排斥。通過結(jié)合使用遺傳標記和表觀遺傳標記，研究小組確定了這種供體DNA激增的原因。移植后72小時，循環(huán)中的DNA只有17%來自肺部，而血細胞則只有78%。血細胞的這種令人驚訝的高貢獻很可能是由于從肺部移植血管中的血細胞中釋放出了DNA。隨著時間的推移，來自肺的循環(huán)DNA數(shù)量增加，而來自血細胞的數(shù)量減少。與移植成功的患者相比，新肺被排斥的患者血液中似乎還有更多的供體肺DNA。