一周前，美国加州大学圣地亚哥分校张鹍教授刚在《Nature Methods》发表了评论性文章，就全球最新的单细胞分析方法做了点评。昨日，张鹍教授团队在《Nature Genetics》 上发布最新力作，世界首创高通量甲基化无创检测新技术，未来可以用于癌症无创早筛与溯源。

用癌症标记物和组织特异性CpG甲基化模式的双重信号来检测和定位癌症

基于癌症患者体内的ctDNA，可进行癌症的早期检测，但这些方法却不能追溯到肿瘤发生的位置。张鹍教授表示：“了解肿瘤的位置对有效的早期检测至关重要。”

为了攻克这一问题，张鹍教授的团队开发出了一种新型液态活检技术，该技术不仅可以在癌症早期进行检测，而且能够实现组织定位。当癌症在身体中形成时，它与正常细胞竞争营养和空间，并导致正常细胞的死亡。而当正常细胞死亡时，它们将其DNA释放到血液中，因此研究者们可以通过这些DNA识别受影响的组织。

由于身体中的每个组织都有其独特的甲基化形式，所以可以根据该特性来对组织进行定位。在该新方法中，组织的定位是通过筛查CpG甲基化单倍型（CpG methylation haplotypes）标签实现的。

张鹍教授说：“我们偶然发现了这个方法。最初，我们采用常规方法，只想寻找癌细胞信号，并试图找出它们来自哪里。但是在该过程中我们还发现了来自其他细胞的信号，并意识到如果将两组信号整合在一起，实际上就可以确定癌症是否存在及其生长的位置。”

在研发过程中，首先研究人员搭建了10个不同组织（肝脏、小肠、结肠、肺、脑、肾、胰腺、脾、胃和血液）全部CpG甲基化模式的数据库。他们还分析了来自UCSD Moores癌症中心的癌症患者的肿瘤样品和血液样品，并搭建了一个癌症特异性基因标记物的数据库。

接下来，研究者们筛查了癌症患者和健康人的血液样本，寻找癌症标记物和组织特异性CpG甲基化模式的双重信号。该检测的工作方式类似于双重身份验证过程——在统计截点之上寻找到两种信号，则表明是一个阳性结果。

张鹍教授强调：“这是一项概念验证性研究。为了将这项研究推向临床阶段，我们需要与医生合作，进一步优化和完善这种方法。”

张鹍教授的这项研究无疑具有突破性的意义。肿瘤ctDNA液体活检与甲基化检测的全新组合，会重新修改我们对“肿瘤早筛”这一概念的认识，相关的产业前景也令人激动。据张鹍教授介绍，在该项研究中开发的“全新高通量甲基化无创检测技术”已经申请全球专利，并独家授权给他参与创建的公司——鹍远基因，以用于商业开发新的癌症早期检测。也许在不久的将来，全球“下一个”实力派癌症早筛公司就会因此产生，与此同时，这项新的技术能够帮助更多的人在早期发现癌症，并得到及时的治疗。

参考文献：

Shicheng Guo, Dinh Diep, Nongluk Plongthongkum, Ho-Lim Fung, Kang Zhang and Kun Zhang. Identification of methylation haplotype blocks aids in deconvolution of heterogeneous tissue samples and tumor tissue-of-origin mapping from plasma DNA. doi:10.1038/ng.3805

张鹍教授

● 现任美国加州大家圣地亚哥分校生物工程系教授；鹍远基因联合创始人兼科学顾问。

● 德克萨斯大学金力教授遗传学博士，哈佛大学George Church教授博士后。

● 2006年第一个实现单细胞全基因组测序,相关文章发表在《Nature Biotechnology》。

● 2009年与高远教授共同开发了第一个大规模DNA甲基化靶向测序技术，成为Nature Biotechnology封面文章。

● 2011年在Nature 上发表的关于诱导干细胞（iPSC）中存在基因组不稳定性的文章，成为当年全世界发表所有文章中引用数目前十位的文章

● 2016 Nature Biotechnology 刊登全球甲基化测序多中心比较文章，张鹍教授甲基化测序技术综合排名第一。

● 2016年领导完成美国脑基因组测序计划，最新单细胞测序成果最新发表于Science。