“DNA甲基化是最為重要的表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象，參與多種關(guān)鍵性生物學(xué)過程，包括腫瘤的發(fā)生發(fā)展。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、核工業(yè)總醫(yī)院放射醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化中心副主任肖莉介紹，甲基化模式的改變被認(rèn)為是在早期或癌前病變階段就可以發(fā)現(xiàn)體內(nèi)腫瘤的重要預(yù)警信號(hào)。在傳統(tǒng)的甲基化檢測(cè)技術(shù)--亞硫酸氫鈉測(cè)序法中，由于其會(huì)破壞高達(dá)九成待測(cè)核酸的技術(shù)缺陷，大幅降低了檢測(cè)敏感性，僅適用于對(duì)較為明確的腫瘤采集組織后行進(jìn)一步診斷。為了將檢測(cè)關(guān)口提前，充分發(fā)揮甲基化“腫瘤警報(bào)”效能，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定以甲基化依賴性限制性內(nèi)切酶作為突破口，通過技術(shù)發(fā)明使其同時(shí)具有識(shí)別與富集低豐度甲基化位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，并將其整合于高通量測(cè)序中，嘗試對(duì)人體外周血液樣本直接進(jìn)行檢測(cè)。
然而令大家感到棘手的是，腫瘤是一類極其復(fù)雜而狡猾的疾病，其細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程受到多種因素影響，傳統(tǒng)的標(biāo)志物往往要當(dāng)腫瘤進(jìn)展至中晚期后，才能從血液中被檢測(cè)到。因此，要在腫瘤早期階段從浩如煙海的血液成份中找到到含量極低的標(biāo)志物，難如登天。為了捕捉到這些微小的“信號(hào)”，研究人員夜以繼日，對(duì)溫度、PH值等適宜工作條件各不相同且識(shí)別性有限的蛋白酶反復(fù)組合測(cè)試，最終尋找到“最佳拍檔”，通過技術(shù)手段，在去除正常DNA“片段”的同時(shí)，對(duì)變異位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記“放大”，最終從血液樣本里成千上萬(wàn)的背景基因信息中精準(zhǔn)抓取腫瘤相關(guān)甲基化信息。
據(jù)了解，該技術(shù)已獲國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Nucleic Acids Research》引用認(rèn)可，取得授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，并從技術(shù)裝置、文庫(kù)制備、試劑盒藥盒化等方面進(jìn)行了5項(xiàng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利的申請(qǐng)布局，目前正進(jìn)入臨床前樣本檢測(cè)階段。“我們將對(duì)各類癌癥樣本進(jìn)行收集，希望能夠建立起具有廣譜檢測(cè)能力的腫瘤AI數(shù)據(jù)模型，助力該技術(shù)在臨床腫瘤早期篩查功能方面的‘落地’。”肖莉表示，在多學(xué)科、基礎(chǔ)科研跨臨床團(tuán)隊(duì)成員的不懈努力下，通過擴(kuò)大酶切位點(diǎn)的全基因組覆蓋率、提高DNA雙鏈的利用率、兼容新技術(shù)與現(xiàn)有測(cè)序平臺(tái)等措施優(yōu)化，該技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)僅用5毫升血液(即一次血常規(guī)抽血量)便完成高精度腫瘤甲基化分析檢測(cè)，有望成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代的新一代臨床血常規(guī)，甚至應(yīng)用至日常體檢及輻射健康評(píng)估等多個(gè)場(chǎng)景，滿足人民群眾多層次、多樣化的健康需求。
