cfDNA甲基化解决方案之EM-seq

循环游离DNA（cfDNA）甲基化检测已成为了液体活检的新宠，比如在肿瘤早筛方面。cfDNA甲基化检测具有较高的稳定性和组织特异性的优势，是一个极具价值的生物标志物。常见的DNA甲基化研究手段基于亚硫酸氢盐转化法，但会损伤DNA，且所需样本量较高。

云生物推出基于酶学转化法的cfDNA甲基化靶向测序EM-seq，配合Twist靶向甲基化捕获探针，能够捕获和检测基因组中最新鉴定（包括UCSC、Ensembl、ENCODE等数据库）的生物学相关CpG甲基化区域，覆盖率达84.2%，中靶率高，优于传统亚硫酸氢盐测序法，是cfDNA液体活检甲基化疾病标志物的绝佳筛选工具。

技术应用

1. cfDNA甲基化检测，研发液体活检新标志物
2. DNA甲基化基因调控机制研究
3. DNA甲基化疾病致病机制研究

技术优势

1. 微量：样本量要求低至10ng

2. 无损：DNA更完整，文库偏倚减少，比对率高

3. 精准：Twist靶向甲基化捕获探针，可检测人基因组上398万个CpG位点甲基化状态，准确鉴定差异甲基化区域


技术原理

（点击放大看原图）
送样要求
样本类型：

1. 液体活检样本，如血浆、尿液等，具体样本收集步骤请咨询

2. DNA样本，≥10ng

样本物种：仅限人


分析内容
1. 基因组比对统计
2. 整体甲基化水平评估
2.1 CpG甲基化水平分布
2.2 CpG甲基化覆盖度
3. 甲基化位点统计及样本间比较
3.1 甲基化水平相关性分析
3.2 甲基化水平主成分分析(PCA)
3.3 甲基化水平聚类分析
4. 差异甲基化位点分析
4.1 差异甲基化位点注释
4.2 差异甲基化位点可视化
4.3 差异甲基化位点富集分析
5. 差异甲基化区域分析
5.1 差异甲基化位点注释
5.2 差异甲基化位点可视化
5.3 差异甲基化位点富集分析

结果示例

图1. CpG甲基化分布频率直方图
图2. CpG覆盖度直方图
图3. 样品间相关性分析
图4. 差异甲基化位点火山图
图5. 差异甲基化位点热图
图6. 染色体差异甲基化位点占比分析

图7. 差异甲基化位点注释

图8. 甲基化区域甲基化程度差异

图9. 差异甲基化区域KEGG富集分析


案例[1]：cfDNA多模式表观遗传测序分析（MESA）用于无创肿瘤检测

血液中cfDNA的多模式特征可应用于癌症液体活检，但在技术上仍然具有挑战性且成本高昂。此研究开发了多模式表观遗传测序分析（MESA），利用EM-seq或TAPS就可以灵活灵敏地捕获、整合cfDNA的多模型表观遗传信息，包括cfDNA甲基化、核小体占位、核小体模糊性等。对来自2个结肠癌独立临床队列的462个cfDNA样本，采用靶向EM-seq进行测序，再结合MESA分析的新模式，与传统模式在癌症检测中具有高度互补性或优越性。与单模态模型相比，MESA分析显著提高了结肠癌、肝癌和胰腺癌的检测准确性，从cfDNA中捕获了更多高度互补的表观遗传信息，突出了使用多模式表观遗传特征进行无创癌症检测的重要性和临床潜力。

图10. cfDNA靶向EM-seq与MESA分析结果。（A）cfDNA片段的长度分布。167bp处的峰值（黑色虚线）与核小体一致。（B） 二核苷酸片段横跨于147 bp片段和侧翼区。（C）健康人样本cfDNA的靶向EM-seq信号。（D）核小体分布于靶基因TSS和PAS（E）核小体占用情况的聚合系。相对核小体占有率表示核小体占据率由绘制区域的平均值标准化。以上结果基于队列1的60名健康对照的靶向EM-seq数据。

参考文献

[1] Multimodal Epigenetic Sequencing Analysis (MESA) of Cell-free DNA for Non-invasive Cancer Detection


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