追踪血液中DNA的来源的新技术

开放式eLife杂志今天报道了一种新技术，该技术可以追踪血液中DNA的来源是哪些组织和器官。

称为GETMap的方法可用于产前筛查，监测器官-移植排斥反应或测试体内隐藏的癌症。

中国香港特别行政区大学博士后研究员第-一作者盖万霞解释说：“已经证明，对循环游离DNA的分析对于筛查早期无症状癌症是有用的。”“由于与癌症相关的DNA改变存在于多种类型的癌症中，因此可以将这种改变的检测用作隐匿性癌症的通用检测方法。但是，对于检测结果呈阳性的患者，您仍需要跟进检测例如通过全身正电子发射断层扫描或PET扫描来找到肿瘤的位置。”

该团队还测试了GETMap是否可以检测血液中肿瘤来源的DNA的来源。在两名患有肝癌的患者中，他们发现携带突变的血浆DNA中有90%和87%来自肝脏。为了测试这一点，他们需要知道他们正在寻找的确切的肿瘤突变，并且如果肿瘤组织的位置未知，则肿瘤组织并不总是可用的。因此，研究小组试图使用甲基化指纹图谱直接从血液DNA中而不是肿瘤组织中识别出癌症突变。尽管发现的突变较少，但肝脏仍被正确鉴定为肿瘤来源分子的来源。这表明GETMap可以帮助揭示血液中有肿瘤标志物的人的隐匿性癌症的组织和位置。

为了解决这个问题，研究小组开发了一种测试，用于寻找遗传差异以及DNA的表观遗传变化(不影响DNA序列的变化)，即甲基化。我们细胞中的DNA具有*的甲基化“指纹”。比较血液中循环的不同遗传类型的DNA分子(例如来自胎儿，移植器官或肿瘤的分子)的甲基化指纹图谱与不同组织的甲基化指纹图谱，可以识别DNA的来源。

该团队首先在孕妇中测试了他们的方法，他们知道孕妇的血液DNA将包括来自母亲，胎儿或两者的DNA。正如预期的那样，GETMap发现带有胎儿特定遗传标记的DNA仅带有来自胎盘的甲基化标记。另一方面，带有母亲特异性遗传标记的DNA分子带有白细胞的甲基化标记。携带母体和胎儿共享的遗传标记的DNA分子均来自两种组织。

接下来，他们在肺移植后的患者捐献的血液中测试了该方法。从血液中移植的器官中检测到异常高浓度的DNA可能是器官排斥的迹象。但是，在移植后，移植受者的血液中通常会有无法解释的激增的供体来源的DNA激增。如果仅使用遗传标记，则很难检测器官是否被排斥。通过结合使用遗传标记和表观遗传标记，研究小组确定了这种供体DNA激增的原因。移植后72小时，循环中的DNA只有17%来自肺部，而血细胞则只有78%。血细胞的这种令人惊讶的高贡献很可能是由于从肺部移植血管中的血细胞中释放出了DNA。随着时间的推移，来自肺的循环DNA数量增加，而来自血细胞的数量减少。与移植成功的患者相比，新肺被排斥的患者血液中似乎还有更多的供体肺DNA。