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金秋收获忙! 天昊目的区域甲基化MethylTarget®检测技术再发两文[IF:12.35][IF:4.151]

发稿时间:2018-10-18来源:天昊生物




近日,天昊目的区域甲基化MethylTarget®检测技术协助客户再发两文:苏州大学医学部公共卫生学院遗传流行病与基因组学研究中心雷署丰教授团队文章见刊Annals of the Rheumatic Diseases(IF12.35);苏州大学医学部基础医学与生物科学学院生物化学与分子生物学系王明华教授团队文章见刊Frontiers in Genetics(IF=4.151)。天昊生物MethylTarget®目的区域甲基化检测技术,结合目的区域扩增和高通量二代测序平台,为这2篇文章提供了精准的目的基因甲基化水平检测和验证结果。此外,天昊的两位同事还作为文章作者,参与发表了Frontiers in Genetics 杂志的这篇文章哦!




下面就和小编一起来看看这次发表的文章内容吧! 




文章一
Rheumatoid arthritis–associated DNA methylation sites in peripheral blood mononuclear cells
外周血单核细胞中类风湿性关节炎相关的DNA甲基化位点
发表时间:2018-09-12
影响因子:IF=12.35
发表杂志:Annals of the Rheumatic Diseases


研究背景: 
类风湿性关节炎(RA)是一种复杂的自身免疫性疾病,具有特征性慢性关节滑膜炎症。
DNA甲基化是一种被广泛研究的表观遗传因子,在RA的发病机制中起重要作用。
大多数先前的表观基因组关联研究仅关注甲基化水平,缺乏DNA甲基化与mRNA表达数据的整合。




研究方法: 
(1) 发现阶段:43例样本外周血单核细胞的基因组甲基化水平检测和RNA表达水平检测 (RA:healthy control=25:18)(甲基化450K芯片和LncRNA&mRNA Human Gene Expression Microarray V.4.0芯片); 
(2) 基于甲基化数据和表达量数据进行关联分析和甲基化的因果推理测试(即推理可能的甲基化-mRNA-RA调控链);
 (3) 构建差异甲基化基因调控网络;
 (4) 验证10个差异甲基化位点的甲基化水平和对应基因mRNA表达量(52例样本用于甲基化验证(RA:healthy control=25:27);70 例样本用于基因表达量验证 (RA:healthy control=35:35));
 (5) RA患者Jurkat细胞和t细胞中检测PARP9甲基化与其mRNA表达水平的相关性;
 (6) 功能试验探究PARP9基因在Jurkat细胞中的病理功能;
.
研究结果
基因组范围共检测到1046个差异甲基化位点(DMP),对应了598个基因。
对于598个基因,有445个基因获得表达量数据。其中91个基因的数据体现了差异甲基化位点对基因表达量的显著调控,且这91个中的67个基因 (覆盖81个 DMPs) 在RA患者和对照中存在差异表达。这81个DMP和67个差异表达基因(DEG)列表被选为后续研究目标。
因果推理测试确定了6个 methylation–mRNA– RA 调控链 (eg, cg00959259-pArp9-rA)。基于上文提到的445个基因,91个基因,67个基因进行的蛋白互做分析,明确了干扰素诱导基因的相互作用网络。
天昊生物MethylTarget®目的区域甲基化检测技术在验证样本中检测10个DMP的甲基化水平。在25名RA患者和27名健康对照中验证了5个DMP,其中3个(cg00959259,cg08122652,cg22930808)位于PARP9中。此外,定量RT-PCR显示10个中的6个DMP(BLK,CBX7,IFI44L,MX1,PARP9和STK17A)在35个RA患者和35个健康对照PBMC中呈现显著的差异表达。其中4个基因(BLK,IFI44L,MX1和PARP9)与发现阶段样品显示出一致的调节方向。有趣的是,大多数经过验证的基因都参与了干扰素诱导的基因相互作用网络。
由于以上结果突出显示了PARP9基因在RA病理中的重要性,后续研究表明PARP9基因甲基化与Jurkat细胞和RA患者分离的t淋巴细胞中的基因mRNA表达水平相关。
基于Jurkat 细胞中的PARP9基因过表达和敲降实验,结果表明PARP9基因对Jurkat细胞发挥显著作用(如调控细胞周期,细胞增殖,细胞活化和炎症因子IL-2的表达)。


研究结论:
该文通过多组学及多阶段综合研究,发现了类风湿性关节炎与干扰素诱导基因相互作用网络中基因的DNA甲基化和表达异常有关。其中PARP9基因异常甲基化可改变免疫T细胞的增值与激活、影响炎症因子IL2表达,从而影响炎症过程和发病进程。这些发现刷新了我们对类风湿性关节炎分子病因的认识,为干预和防治该病提供了分子靶标和科学依据。




文章二
Identification of Hyper-Methylated Tumor Suppressor Genes-Based Diagnostic Panel for Esophageal Squamous Cell Carcinoma (ESCC) in a Chinese Han Population
基于一个中国汉族人群鉴定用于食管鳞状细胞癌(ESCC)诊断的超甲基化肿瘤抑制基因体系
发表时间:2018-9-5
影响因子:IF=4.151
发表杂志:Frontiers in Genetics


研究背景:
DNA甲基化已被认为是精准癌症诊断的一种潜在生物标志物。然而,在中国ESCC人群中基于DNA甲基化的生物标志物研究十分有限。


研究方法:
基于文献查询选定65个候选肿瘤抑制基因
基于TCGA和GEO 数据库来源的ESCC甲基化研究数据对65个候选基因进行初筛
基于缩小的候选肿瘤抑制基因范围,进行中国ESCC样本验证(94对;天昊生物MethylTarget®目的区域甲基化检测技术进行甲基化水平检测),选出最终的检测基因体系
基于9种方法对检测体系进行模型评价
模型对样本亚组的诊断力分析
候选基因的表达量和甲基化水平关联分析

研究结果:
基于文献搜索,共获得65个候选肿瘤抑制基因。
基于TCGA和GEO 数据库来源的ESCC甲基化研究数据对65个候选基因进行初筛
,基于4个适用于液体活检的筛选条件,共获得6个满足条件的癌组织中超甲基化基因 (ADHFE1, EOMES, RUNX1, SALL1, TFPI2, WT1)
基于基因序列的GC含量,其中的4个基因成功设计引物,形成诊断体系(ADHFE1,EOMES,SALL1,TFPI2),共包括6个甲基化位点(cg20295442, cg20912169, cg22383888, cg04550052, cg04698114, cg12973591)。
依据这6个甲基化位点,在本实验收集的94对癌和癌旁组织中,采用MethylTarget®目的区域甲基化检测技术检测甲基化程度。基于逻辑回归模型,这4个基因体系对肿瘤和癌旁具有良好的区分特性(sensitivity of 66%;specificity of 87%;AUC of 0.8)
为了进一步确定4个甲基化区域的诊断效力,研究者采用logistic regression (Package stats), support vector machine (SVM, Package e1071), random forest (Package randomForest), naïve Bayes (Package e1071), neural network (Package nnet), linear discriminant analysis (LDA, Package mda), mixture discriminant analysis (MDA,Packagemda), flexible discriminant analysis (FDA,Packagemda)数种机器学习方法,判断模型的诊断效力。下表结果,展示了先进的分类方法使得模型具有更好的诊断性能(random forest and naïve Bayes)。

基于样本亚组分析结果,模型在非饮酒者中的诊断效力显著优于饮酒者,结果表明酒精可能促进了ESCC的表观遗传变化以及参与ESCC的发病机制。
基于细胞系的去甲基化实验,明确了该体系基因甲基化对其表达量的负向调控作用。


研究结论:
整合来自TCGA项目和GEO数据库的ESCC高通量甲基化数据集鉴定出4个高甲基化基因,可以作为ESCC诊断的候选生物标志物;通过目标亚硫酸氢盐测序甲基化检测方法,在94对ESCC样本中对4个标志物进行验证。本研究的数据证明了ADHFE1,EOMES,SALL1和TFPI2的甲基化组可以进行基于甲基化的ESCC诊断分析。






在过去的一年中,MethylTarget®技术平台已经完成项目超过200个,涉及疾病机制,生物标记物,动物研究,基础研究等多个领域,合作的单位包括复旦大学、上海交通大学、中科院、浙江大学、南京医科大学、三军大、北京协和医院、湘雅医学院、南京农大、安徽医科大学、成都军区总医院、新疆医科大学、中南大学等等单位。

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