生物标志物的研究对于癌症等疾病的检测，监测和治疗至关重要。许多诊断和预后的生物标志物已经在诊所中使用 - 但是，需要新一代新的生物标志物来早些时候检测疾病并提高敏感性和检测的特异性。

对于许多癌症，尤其是血液学（血液）癌症，DNA甲基化的检测和测量代表了一种有希望的生物标志物，例如，在被称为CPG岛的基因组地区，经常被甲基化。但是，许多用于研究甲基化的当前工具无法捕获细胞对细胞的独特性，仅限于小样本或具有技术局限性。

研究人员最近的出版物已经详细介绍了一种新的高信心方法，以分析B细胞中的甲基化。他们将甲基化分析方法与高通量单细胞多摩斯工作流（tapestri）结合在一起Mission Bio。捷克葡萄牙直播与之交谈Anjali Pradhan，Mission Bio产品管理高级副总裁，讨论这一新的DNA甲基化分析应用程序，以及它在发现可能指导癌症研究未来的新生物学见解和生物标志物方面的潜力。

Sarah Whelan（SW）：作为血液恶性肿瘤的生物标志物有多重要？例如，疾病检测，进展监测和治疗剂的发展？

Anjali Pradhan（AP）：DNA甲基化是关键的表观遗传参与者在异常的起始，一些最具侵略性的造血性肿瘤的发展和发展中 - 例如骨髓增生综合征（MDS），骨髓增生性肿瘤（MPN），急性髓样白血病（AML），T-Cell急性肌lymphapic limpphoastic Leukblastic Leukblastic leukblastic Leukavastic（T--）和弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL） - 通常与其他表观遗传学改变作用。它也有助于获得耐药性。

与其他表观遗传机制相比，DNA甲基化稳定，易于随机噪声，这使得这些基于甲基化的生物标志物非常适合在研究环境和临床应用中分析。在过去的十年中，在识别特异性DNA甲基化特征方面取得了重大进步，试图诊断和监测患者并制定个性化的治疗方法。一类称为DNA低甲基化剂（HMA）的药物现在可以逆转DNA甲基化，现在被用作中级和高风险MDS和AML患者的护理标准治疗。

SW：您能简要解释什么是sctam-seq以及它的工作原理？

AP：sctam-seq是一种以高通量方式研究DNA甲基化动力学的有力方法。该方法涉及使用对甲基化敏感的限制酶（MSRES）在使甲基化位点完整的同时选择性切割未甲基化的识别位点。

简而言之，孤立的细胞被加载在Tapestri®平台上，它们首先经过封装，形成含有蛋白酶酶的孤立液滴，以允许进入基因组DNA。裂解物，包括现在没有组蛋白的DNA，然后进行第二个封装步骤，其中内容物与MSRE合并，条形码珠，PCR引物（包含单个切割位点）和试剂，以专门针对CPG位点的CPG位点。基因组。在任何Illumina的下一代测序（NGS）平台上准备并测序排序文库，并在测序后报告为相应的NGS读取。Tapestri的多素能力使研究人员可以将SCTAM-SEQ与体细胞突变和细胞表面标记表达的同时分析相结合。

图1：SCTAM-SEQ工作流程的概述。学分：Bianchi，A。等人，基因组生物学（2022）

SW：SCTAM-SEQ方法比其他甲基化分析技术具有什么优势？

AP：传统上，评估DNA甲基化的最常见方法是通过全基因组的大量测序。然而，平均从散装测序获得的甲基化信号，从而掩盖了发现健康和疾病涉及的甲基化特征的细胞对细胞差异的能力。

最近，开发了几种单细胞甲基化方法，可以揭示这些签名对细胞异质性的见解。

全基因组单细胞方法（例如亚硫酸盐测序）都面临着独特的挑战。从技术上讲，全基因组甲基化数据稀疏，即使对于深度测序样品，基因组覆盖范围也受到限制。另外，甲硫酸氢盐转化率会导致DNA降解，从而导致样本损失过多。

使用MSRE的靶向单细胞方法限于每个实验少于100个单元的吞吐量，每个细胞研究的CPG少于60个，并且由于未完全消化未完全甲基化的CPG而导致高阳性率。

为了解决当前单细胞DNA甲基化方法中现有的差距，SCTAM-SEQ LEVERAGINGTAPESTRI®是由Barcelona基因组调节中心（CRG）的RenéeBeekman博士和Lars Velten博士的一组研究人员开发的。， 西班牙。

与其他单细胞甲基化方法相比，该方法具有多个优点。首先，它是高通量的，可以直接在多达10,000个单元格中直接介绍650个与生物学相关的CPG位点。它还以高精度来实现DNA甲基化评估，达到低于0.2％的中位假阳性速率以及中位假阴性率低至7％的中位数。SCTAM-SEQ具有多组学，能够同时评估DNA甲基化（表观遗传学），体细胞突变（基因型）和表面标记物表达（表型），让研究人员获得了肿瘤内克隆建筑的令人难以置信的丰富图像。

SW：这项技术如何提高我们对DNA甲基化动力学的理解？

AP：在人类基因组中的2800万个CPG中，一个相对较小的子集改变了其甲基化状态，并且在细胞内部发生了什么信息。SCTAM-SEQ促进了以高分辨率，高信心和高通量对这些生物学相关的CPG进行评估，从而提供了准确且具有成本效益的解决方案，以了解DNA甲基化动态在正常生物学和疾病中的影响。

SW：您认为这种技术可能会影响癌症诊断和治疗的未来吗？如果是这样，怎么样？

AP：是的，绝对是。源自不同组织的肿瘤显示DNA甲基化变化的独特模式 - 换句话说，甲基化标记因一种癌症类型而异。已经做出了巨大的努力，将大量发现的努力提炼成可管理数量的甲基化标记物。SCTAM-SEQ方法可以通过鉴定最相关的肿瘤特异性诊断和预后甲基化标记来帮助塑造癌症诊断的未来，它们的甲基化既针对肿瘤类型，又是肿瘤阶段的信息。SCTAM-SEQ还可以通过鉴定表观遗传药物的靶标，监测治疗功效并确定导致耐药性的比利时罗马尼亚比分直播改变，从而促进表观遗传药物的发现。

Anjali Pradhan正在与技术网络的科学作家Sarah Whelan博士讲话。捷克葡萄牙直播