前列腺癌FFPE组织DNA甲基化EPIC芯片检测的质量控制关键点研究

本研究针对福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)前列腺癌组织DNA甲基化检测中质量控制难题，创新性引入第三重质控环节（bisulfite conversion quality check），成功实现255例样本99.6%的EPIC芯片数据合格率。研究证实当FFPE样本DNA质量（Qubit定量）和完整性（Infinium HD FFPE qPCR）达标时，第三重质控价值有限，为临床表观遗传学研究提供了标准化流程参考。

　　

在表观遗传学领域，DNA甲基化作为关键调控机制，与癌症发生发展密切相关。然而利用临床常见的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织进行全基因组甲基化分析却面临巨大挑战——这类样本存在DNA降解严重、转化效率不稳定等问题。尤其当使用Illumina MethylationEPIC v1.0芯片（覆盖>850,000个CpG位点）时，传统仅含两重质控（DNA定量与质量评估）的流程可能导致样本浪费和成本增加。

针对这一技术瓶颈，来自澳大利亚的研究团队（通讯作者Melissa C. Southey隶属Cancer Council Victoria等机构）在《BMC Research Notes》发表重要研究。他们借鉴乳腺癌研究经验，首次在前列腺癌FFPE样本中系统评估三重质控体系的价值。研究对象来自Lifestyle and Genetic Risk Factors for Prostate Cancer Study(LGRFPCS)队列的255例前列腺肿瘤样本，通过引入第三重bisulfite转化效率检测（靶向BRCA1基因134bp区域），构建了完整的质控链条。

关键技术包括：1）采用QIAamp DNA FFPE试剂盒进行组织宏切割DNA提取；2）通过Qubit? dsDNA BR Assay（QC1）和Infinium HD FFPE qPCR（QC2）完成前两阶段质控；3）创新性应用BRCA1靶向qPCR（QC3）评估bisulfite转化效率；4）使用MethylationEPIC v1.0芯片检测并通过ENmix管道进行数据标准化。

QC checkpoints
所有样本在QC1阶段均达到近500ng DNA标准（仅2例483/486ng），QC2阶段ΔCt值全部≤6周期，QC3阶段ΔCt均≥4周期，显示样本具有优异的初始质量。

Sample analysis
芯片数据质量验证显示：

• 高分子量对照（HMW control）批次间一致性>97%探针检出率
• 芯片内重复样本（BeadChip control）相关性达0.981
• 唯一失败样本（88%探针检出率）未能在前期质控中被识别，提示随机误差可能

讨论与意义
该研究首次证实：对于质量稳定的FFPE前列腺癌样本（统一病理中心处理、存储8-13年），标准化的DNA提取流程配合前两重质控已可确保99.6%的EPIC芯片成功率。这为大规模临床表观遗传学研究提供了重要启示：

1. 样本来源同质性是关键因素，分散采集的异质性样本可能需要保留QC3
2. 低于500ng（483/486ng）的DNA输入量仍可获得98%探针检出率
3. 甲基化β值在重复样本间呈现极高相关性（0.981-0.994）

研究同时揭示了FFPE样本甲基化分析的潜在局限：单个样本的芯片失败可能无法通过现有质控预测，建议在预算允许时增加技术重复。该质控体系的应用将显著提升表观基因组研究的成本效益，尤其对前列腺癌等依赖FFPE样本的肿瘤研究具有重要推广价值。