近日，中国科学院合肥物质院健康所基因组学团队在转移性癌原发部位溯源领域取得新进展，开发了一种基于福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本DNA甲基化信息的预测转移性癌症原发部位的方法。相关研究结果表在国际期刊Nature Communications 上。
识别癌症的原发部位对于癌症续治疗至关重要。过去二十年中，针对肿瘤抗原的免疫组织化学（IHC）为最常用的检测手段，但是该技术易受抗体质量及人为因素的影响，仅能够判定50-65%的转移癌的原发部位。约有3-9%的转移癌在临床上经系列检查和检测仍然无法确定其原发部位，被称为原发灶不明肿瘤（CUP）。因此，开发精准的CUP组织溯源方法意义重大。
由于DNA甲基化呈现出较强的组织特异性，是组织溯源理想的分子标志物，此前健康所基因组学团队学科带头人谷红仓研究员曾报道简化DNA甲基化测序的技术（RRBS）（Gu et al., Nature Methods, 2010, Gu et al., Nature Protocols, 2011)。在此基础上，谷红仓研究员带领团队开发了一种使用FFPE样本生成DNA甲基化图谱库的技术（FFPE-RRBS），该技术能够检测纳克级高度降解DNA。研究人员首先对10种常见肿瘤的新鲜冻存样本进行了RRBS测序，构建了高质量的原发灶训练集（n=498）。同时，利用转移癌的FFPE组织构建了独立的转移灶验证集（n=215）。接下来，研究人员利用四种甲基化评估方法和七种机器学习方法构建了28个分类器，其中基于平均甲基化的线性支持向量机（BELIVE）表现最佳，在转移灶验证集上总体准确度（AUC）达到0.95。最后，研究者进行了前瞻性研究，对68名CUP患者的FFPE样品进行了判定，敏感度达到81%（top-1）；其中前三名CUP患者的预测结果（top-3）敏感度可达93%。
中国科学院合肥物质院健康所谷红仓研究员，中国科学院分子细胞卓越创新中心石建涛研究员，杭州市肿瘤医院马胜林教授为本文的通讯作者。该研究工作受到国家自然科学基金、浙江省和国家卫健委等多个项目资助 。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41015-0
图1 研究流程图
图2 FFPE-RRBS构建protocol
