使用循环 DNA 的甲基化模式鉴定组织特异性细胞死亡

Abstract

细胞死亡的微创检测可以证明在许多生理和病理情况下都是无价的资源.从垂死细胞释放的无细胞循环 DNA (cfDNA) 正在成为监测癌症动态和移植失败的诊断工具.然而，现有方法依赖于源组织中DNA序列的差异，因此无法在具有正常基因组的组织中识别细胞死亡.我们开发了一种基于 cfDNA 中组织特异性甲基化模式检测人类组织特异性细胞死亡的方法.我们询问了组织特异性甲基化数据库以识别细胞类型特异性 DNA 甲基化特征，并开发了一种方法来检测混合 DNA 样本中的这些特征.我们从供体的血浆或血清中分离 cfDNA，用亚硫酸氢盐处理 cfDNA，对 cfDNA 进行 PCR 扩增，并对其进行测序以量化携带感兴趣细胞类型的甲基化标记的 cfDNA.在最近诊断出的 1 型糖尿病患者和胰岛移植受者的循环中发现了胰腺 β 细胞 DNA；在复发性多发性硬化症患者中鉴定出少突胶质细胞 DNA；在创伤性脑损伤或心脏骤停后的患者中鉴定出神经元/神经胶质 DNA；在胰腺癌或胰腺炎患者中鉴定出胰腺外分泌 DNA.这项概念验证研究表明，可以在人类中确定 cfDNA 的组织来源，从而确定特定细胞类型的死亡率.该方法可用于识别来自体内任何细胞类型的 cfDNA，为诊断和监测广泛的人类病理提供微创窗口，并更好地了解正常组织动态