EM-Seq技术整合横纹肌肉瘤全基因组甲基化分型与拷贝数分析及其在脑脊液游离DNA液体活检中的应用

《Acta Neuropathologica Communications》：Enzymatic based methylation profiling of tumor tissue and circulating tumor DNA from pediatric patients with rhabdoid tumors

　　

摘要

横纹肌肉瘤（RT）是一种高度侵袭性的恶性肿瘤，通常在婴幼儿期发病。最常见的解剖部位为中枢神经系统（非典型畸胎横纹肌肉瘤，即AT/RT）、肾脏（恶性横纹肌肉瘤或肾脏横纹肌肉瘤，即RTK）以及肾外部位。这类肿瘤的特征主要表现为SMARCB1抑癌基因的同合子失活。此前，利用亚硫酸盐转化和芯片杂交技术进行的全面表观基因组学分析已发现不同的甲基化亚组，尤其在中枢神经系统AT/RT中，这些亚组有助于界定不同部位横纹肌肉瘤的起源和转录程序。从低DNA输入量的样本中整合全基因组甲基化和高分辨率拷贝数分析仍具有挑战性，而这对于前瞻性研究将是最终所需，这些研究越来越依赖脑脊液液体活检中的游离DNA（cfDNA）来诊断患者和监测疗效。在本研究中，我们对24例中枢神经系统（CNS）、14例肾脏和13例肾外横纹肌肉瘤样本（包括伴或不伴SMARCB1胚系易感突变或拷贝数改变的样本）以及5例AT/RT患者的脑脊液（CSF）cfDNA样本应用了酶转化结合全基因组测序（EM-Seq）技术。全基因组甲基化模式证实了此前描述的五个亚组（ATRT-TYR、ATRT-SHH、ATRT-MYC、RTK样和肾外样）的存在。我们利用EM-Seq表征了全基因组拷贝数改变、拷贝数中性杂合性丢失以及SMARCB1的外显子水平拷贝数增减。我们进一步证明了将该方法扩展至CSF cfDNA的可行性，突出了其在微创肿瘤分类和分子驱动监测方面的临床应用潜力，这可为该侵袭性疾病的精准医学提供参考。这些发现确立了EM-Seq作为整合甲基化分类和拷贝数分析的统一平台，适用于组织样本和液体活检样本。