表觀遺傳修飾在多種生物和病理過程中起著關(guān)鍵作用，其中5-甲基胞嘧啶（5mC）被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生和進(jìn)展的早期分子事件，并已成為一個(gè)非常有前景的生物標(biāo)志物。近年來，5-羥甲基胞嘧啶（5hmC）作為5mC的氧化產(chǎn)物，在正常哺乳動(dòng)物生長和發(fā)育中也扮演著重要角色，并與癌癥和神經(jīng)疾病等疾病相關(guān)，顯示出作為癌癥診斷理想生物標(biāo)志物的巨大潛力。然而，由于5hmC水平比5mC低約14倍，且其結(jié)構(gòu)與C和5mC相似，使得5hmC的定量檢測更具挑戰(zhàn)性。

近日，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院彭小喚博士為第一作者、徐宏研究員為通訊作者在《Analytical Chemistry》期刊發(fā)表題為“Fragment-specific Quantification of 5hmC by qPCR via a Combination of Enzymatic Digestion and Deamination: Extreme Specificity, High Sensitivity, and Clinical Applicability”的科研成果，研究建立了一種名為EDD-5hmC的5hmC定量方法，該方法通過結(jié)合酶切（Enzymatic Digestion）和生物脫氨（Deamination）策略，利用qPCR平臺實(shí)現(xiàn)對片段特異性DNA序列中5hmC的極高特異性、高靈敏度和臨床適用性的定量分析。該方法首次在結(jié)直腸癌組織和配對的癌旁組織中檢測了5hmC水平，以評估其區(qū)分結(jié)直腸癌的能力，結(jié)果顯示單基因Septin9的ROC曲線下面積高達(dá)82.8%，Septin9和Syndecan-2（SDC2）組合的ROC曲線下面積為83.6%，表明EDD-5hmC方法是一種具有臨床應(yīng)用前景的準(zhǔn)確定量5hmC水平的方法。深圳易基因科技為本研究提供靶基因DNA羥甲基化檢測（AmpACE-seq）技術(shù)服務(wù)。

標(biāo)題：Fragment-specific Quantification of 5hmC by qPCR via a Combination of Enzymatic Digestion and Deamination: Extreme Specificity, High Sensitivity, and Clinical Applicability（通過結(jié)合酶切和脫氨作用的qPCR對5hmC片段特異性定量檢測：極高特異性、高靈敏度和臨床適用性）

準(zhǔn)確鑒定和定量5hmC有助于闡明其在基因表達(dá)和疾病發(fā)病機(jī)制中的功能，目前的5hmC分析方法在臨床應(yīng)用中，存在假陽性結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)以及靈敏度不足的問題。本研究建立了一種靶向片段特異性DNA序列的5hmC定量方法，該方法具有極高的特異性、高靈敏度和臨床適用性——EDD-5hmC檢測法，該方法通過酶切富集糖基化的5hmC，然后利用APOBEC（載脂蛋白B mRNA編輯催化多肽樣）介導(dǎo)的脫氨基作用，有效區(qū)分各種胞嘧啶（C）修飾狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了極高特異性的5hmC定量，使非特異性擴(kuò)增減少8M倍。此外，EDD-5hmC檢測法的非破壞性生物處理過程表現(xiàn)出高靈敏度，最低檢出限(Limit of Detection,LOD)達(dá)到30 aM。研究人員利用該方法首次檢測了結(jié)直腸癌組織和匹配的癌旁組織中的5hmC水平，以評估其區(qū)分結(jié)直腸癌的能力，單基因Septin9的受試者工作特征曲線下面積高達(dá)82.8%，Septin9和Syndecan-2（SDC2）組合的曲線下面積為83.6%，表明EDD-5hmC檢測法是一種具有臨床應(yīng)用前景的準(zhǔn)確定量5hmC水平的方法。