基于TWIST捕获测序技术的ImprintCap新方法在印记疾病分子诊断中的突破性应用

本研究针对印记疾病(IDs)分子诊断的复杂性，开发了名为ImprintCap的靶向NGS检测技术。通过TWIST杂交捕获方法对48个差异甲基化区域(DMRs)进行分析，成功在41个DMRs中检测到低至30%嵌合水平的甲基化异常，同时实现拷贝数变异(CNV)和单亲二倍体(UPD)的一站式检测。该技术为临床诊断印记疾病及多基因座印记紊乱(MLID)提供了高效精准的新工具，相关成果发表于《Clinical Epigenetics》。

　　

在生命科学领域，印记疾病(Imprinting Disorders, IDs)一直被视为遗传学诊断的复杂难题。这类由亲本特异性表达基因异常引发的疾病，涉及48个已知的差异甲基化区域(DMRs)，其中17个与临床明确的疾病相关。传统诊断面临三大挑战：技术局限只能检测少数DMRs；多基因座印记紊乱(MLID)的全面评估困难；以及低水平嵌合现象的漏检风险。这些问题导致约30%的病例难以获得明确分子诊断，严重影响遗传咨询和临床管理。

来自法国巴黎索邦大学和荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的研究团队在《Clinical Epigenetics》发表创新成果。研究人员开发了名为ImprintCap的靶向测序技术，采用TWIST公司的杂交捕获方法，成功实现对48个DMRs的高精度甲基化分析。通过对30例对照和13例已知分子异常的病例样本验证，证明该方法可同时检测甲基化异常、CNV和UPD，最低可识别30%的嵌合水平。特别在3例MLID患者中，不仅确认已知异常，还新发现17-32个DMRs存在甲基化改变，为临床诊断带来突破性进展。

关键技术包括：1)使用TWIST定制探针捕获48个DMRs；2)酶学转化结合NGS测序；3)建立包含30例对照的甲基化参考数据库；4)Z-score统计模型分析甲基化异常；5)相对覆盖度分析检测CNV。样本来自确诊的GWmUPD、GWpUPD、AS、PWS等患者及对照群体。

【METHODOLOGY】部分显示，研究团队精心设计了覆盖所有已知DMRs的捕获探针，分为疾病相关(da)和非疾病相关(nda)两组。通过严格的质控标准，从5021个CpG位点中筛选出3299个稳定位点，建立正常甲基化参考范围(均值±3SD)。技术验证表明，该方法与金标准MS-MLPA结果高度一致。

【Results】部分的重要发现包括：在GWpUPD样本中，父源甲基化DMRs呈现高甲基化(如H19/IGF2:IG-DMR达75.5%-83.8%)，母源DMRs则显著低甲基化；30%嵌合水平的GWmUPD样本仍可被可靠检出；MLID患者表现出跨染色体甲基化紊乱特征，如14q32区域MEG3/DLK1:IG-DMR低甲基化与MEG8:Int2-DMR高甲基化并存。CNV分析成功验证了PWS病例15q11.2-q13区域的缺失。

【Discussion】强调该技术的三大优势：1)单次检测即可覆盖所有已知DMRs；2)30%的检测灵敏度优于现有方法；3)整合甲基化、CNV和UPD分析。特别值得注意的是，研究发现某些nda-DMRs在正常人群中也存在变异，提示临床诊断应聚焦于疾病相关DMRs。对于MLID患者，检测到GNAS和ZNF597等位点的"镜像模式"甲基化改变，为探索发病机制提供了新线索。

这项研究标志着印记疾病诊断进入多维度检测时代。ImprintCap技术不仅解决了临床诊断的痛点，其发现的MLID新特征更为遗传咨询提供了重要依据。未来需要在大样本中验证该技术的敏感性，并与纳米孔长读长测序等新兴技术进行比较。该成果对完善印记疾病的分子分型和发病机制研究具有重要价值，相关方法已被推荐纳入《2024年MLID诊断国际共识》的技术标准。