血液检测基于其表观遗传型材来检测儿童肿瘤

一项新的研究利用儿童肿瘤的特征表观遗传签证来检测，分类和监测疾病。科学家分析了在血液中循环的肿瘤DNA的短片段。这些“液体活检”分析利用骨肿瘤独特的表观遗传景观，不依赖于任何遗传改变，这些改变是儿童癌症的罕见。这种方法有望改善个性化诊断，可能是未来的儿童肿瘤等儿童肿瘤，如肉瘤。该研究已发表于此自然通信。

由科学家从圣安娜儿童癌症研究所（圣安娜CCRI）的一项研究与奥地利科院分子医学研究中心合作，为儿童肿瘤的“液体活检”分析提供了一种创新方法。该方法利用肿瘤泄漏的小型DNA片段的碎片模式血流，这反映了许多人的独特表观遗传签名童年癌症。专注于果酱，骨头瘤具有未满足临床需求的儿童和年轻人，由Eleni Tomazou，Ph.D.，St. Anna CCRI领导的团队演示了该方法的肿瘤分类和监测的效用，这允许关闭监视癌症没有高度侵入性肿瘤活组织检查的治疗。

在肿瘤中，癌症细胞随着一些癌细胞在该过程中死亡。这些细胞通常将其DNA释放到血流中，其中循环，可以使用基因组方法（例如高通量DNA测序）分析。这种“已定期的液体活组织检查”分析提供了对常规肿瘤活组织检查的微创替代品，这些肿瘤活组织检查通常需要手术，持有对个性化疗法的巨大希望。例如，可以经常检查肿瘤中的分子变化。然而，到目前为止，利用液体活组织检查对于儿童癌症的使用是由于许多儿童肿瘤具有很少可检测到从血浆中分离的DNA中可检测到的遗传改变而受到阻碍。

利用肿瘤特异性表观遗传模式

来自染色肿瘤细胞的无细胞DNA以小片段的形式循环血液中。它们的大小既不随机也不是由DNA序列确定的。相反，它反映了DNA如何包装在内部癌细胞，它受到染色质（即DNA，蛋白质和RNA的复合物）结构和这些细胞的表观遗传谱的影响。这是非常相关的，因为表观遗传模式 - 有时被称为基因组的“第二代码” - 对于人体中的不同细胞类型是特征性的。表观遗传机制导致基因函数的变化不基于DNA序列的变化，但被传递给子细胞。对无细胞DNA碎片模式的分析提供了一种独特的机会，用于了解肿瘤内部的表观遗传调控，而无需手术去除肿瘤细胞，甚至知道是否存在身体中的肿瘤中的位置。

“我们以前确定了母羊肉瘤的独特表观遗传签名。我们推理这些特征表观遗传签证应保存在血液中循环的肿瘤衍生的DNA的碎片模式中。这将为我们提供一种急需的标记早期诊断和肿瘤分类使用液体活检概念，“在圣安娜CCRI的表观蛋白酶型精密药物群体的主要研究人员解释道。

机器学习增加了灵敏度

新的研究基准用于分析无细胞DNA碎片的各种度量，并引入了基于癌症的染色质特征来检测循环肿瘤DNA的甘草算法。科学家们使用了机器学习分类器来区分癌症和健康个体的患者，以及不同类型的儿科肉瘤之间。“通过血流中肿瘤衍生DNA的广泛全基因组测序数据喂食这些机器学习算法，分析变得高度敏感，并且在许多情况下，常规遗传分析优异，”Tomazou博士说。

当被问及潜在的应用程序时，她解释说：“我们的测定效果很好，我们非常兴奋。然而，在成为常规临床诊断的一部分之前，将需要进一步验证。”据科学家介绍，它们的方法可用于微创诊断，而且作为预后标志物，监测患者对治疗的影响。此外，它可能用作新辅助治疗期间的预测标记（即手术前的化疗），可能根据治疗反应能够调节剂量调整。“现在，大多数患者接受了非常高剂量的化疗，而一些患者可能已经治愈了较严重的治疗，这将降低他们在生活中以后获得其他癌症的风险。有真正的医疗需要适应性临床试验和适应性临床试验儿童骨肿瘤的个性化治疗。“

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