全自動(dòng)DNA脈沖場(chǎng)回收助孕婦 cfDNA 全基因組甲基化研究

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文獻(xiàn)速遞：Pippin HT系列全自動(dòng)大片段DNA脈沖場(chǎng)電泳回收儀聯(lián)用Illumina測(cè)序平臺(tái)，用于對(duì)孕婦cfDNA進(jìn)行全基因組甲基化研究

Genome-wide methylation profiling of maternal cell-free DNA using methylated DNA sequencing (MeD-seq) indicates a placental and immune-cell signature【European Journal Of Clinical Investigation】

使用DNA甲基化測(cè)序（MeD-seq）對(duì)母體cfDNA進(jìn)行全基因組甲基化分析，顯示出胎盤(pán)和免疫細(xì)胞特征

期刊：European Journal Of Clinical Investigation（IF：4.4）
發(fā)表年份：2024 年 11 月
物種：人
文庫(kù)類型：cfDNA文庫(kù)
文庫(kù)富集和精準(zhǔn)回收：Sage Science公司Pippin HT系列全自動(dòng)大片段DNA脈沖場(chǎng)電泳回收儀
基因組測(cè)序：Illumina NextSeq2000二代測(cè)序儀

研究背景：胎盤(pán)功能對(duì)胎兒發(fā)育至關(guān)重要，但直接研究胎盤(pán)組織存在局限。胎盤(pán)來(lái)源的 cfDNA 為研究胎盤(pán)（表觀）遺傳編程提供機(jī)會(huì)，DNA 甲基化在胎盤(pán)發(fā)育中意義重大，不過(guò)研究 cfDNA 甲基化組面臨諸多挑戰(zhàn)，如胎盤(pán)來(lái)源 cfDNA 占比低、檢測(cè)技術(shù)成本高或覆蓋度有限。MeD-seq 技術(shù)適用于低濃度 cfDNA 且基因組覆蓋度高，本研究旨在探討其分析孕早期母體 cfDNA 甲基化組的可行性。

研究方法：

樣本收集：從非孕婦（6 名女性、12 名男性）、孕婦（10 名）、孕早期胎盤(pán)組織（10 例）以及配對(duì)的孕前和孕早期血沉棕黃層（共 20 例）采集樣本。
樣本處理與 DNA 提�。�血漿經(jīng)離心獲取 cfDNA，血沉棕黃層經(jīng)離心分離后提取 DNA，胎盤(pán)組織經(jīng)處理后提取 DNA。
MeD-seq 檢測(cè)與數(shù)據(jù)分析：對(duì) DNA 進(jìn)行 MeD-seq 檢測(cè)，經(jīng)酶切、文庫(kù)構(gòu)建和測(cè)序后，通過(guò)生物信息學(xué)流程分析數(shù)據(jù)，鑒定差異甲基化區(qū)域（DMRs），并研究其與胎盤(pán)和血沉棕黃層 DNA 甲基化的重疊情況，根據(jù) Y 染色體甲基化確定胎兒性別。

研究結(jié)果：

DMRs 鑒定：在孕婦和非孕婦 cfDNA 間鑒定出 436 個(gè) DMRs，其中 338 個(gè)（77.5%）在孕婦中高甲基化，且男性 cfDNA 驗(yàn)證了結(jié)果的可靠性。
胎盤(pán)來(lái)源甲基化特征：多數(shù)孕婦 cfDNA 中高甲基化的 DMRs 在胎盤(pán)組織中也存在，RASSF1 啟動(dòng)子在孕婦 cfDNA 和胎盤(pán)組織中甲基化水平較高，但經(jīng)校正后部分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
胎兒性別鑒定：基于 Y 染色體甲基化區(qū)域可確定胎兒性別，懷男孩的孕婦 Y 染色體區(qū)域呈高甲基化。
DMRs 來(lái)源分析：多數(shù)孕婦 cfDNA 中的 DMRs 在血沉棕黃層中也存在，表明孕期免疫反應(yīng)增強(qiáng)；同時(shí)鑒定出 16 個(gè)可能的胎盤(pán)特異性 DMRs，如 TMEM240、DHRS3 等區(qū)域。

討論：MeD-seq 可用于研究孕期母體 cfDNA 甲基化組，鑒定出胎盤(pán)特異性甲基化標(biāo)記和胎兒性別，但仍存在一定局限性。研究結(jié)果提示 cfDNA 甲基化特征受胎盤(pán)和免疫細(xì)胞共同影響，未來(lái)可結(jié)合更多 cfDNA 特征提高組織溯源準(zhǔn)確性，還需建立特定胎盤(pán)細(xì)胞類型的甲基化參考圖譜。

研究結(jié)論：本研究證實(shí)了 MeD-seq 技術(shù)分析母體 cfDNA 甲基化組的可行性，表明孕期 cfDNA 甲基化特征有胎盤(pán)和免疫細(xì)胞來(lái)源，為后續(xù)產(chǎn)前基因檢測(cè)和產(chǎn)科并發(fā)癥研究提供方向，但還需進(jìn)一步研究其在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用價(jià)值。

文中使用Pippin HT系列全自動(dòng)大片段DNA脈沖場(chǎng)電泳回收儀回收“32bp+測(cè)序接頭”的cfDNA甲基化測(cè)序文庫(kù)，有效去除二聚體和非目標(biāo)片段，再使用Illumina NextSeq2000二代測(cè)序儀上機(jī)測(cè)序。

原文
van Vliet, Marjolein M., et al. "Genome‐wide methylation profiling of maternal cell‐free DNA using methylated DNA sequencing (MeD‐seq) indicates a placental and immune‐cell signature." European Journal of Clinical Investigation (2024): e14363.

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