血液或其他体液中存在的无细胞DNA(CFDNA)具有潜在的,可作为早期疾病检测的无创诊断。然而,目前尚不清楚响应特定的组织级事件而产生哪些CFDNA标记。类器官系统提出了一种可进行筛选的筛选CFDNA标记的方法。但是,研究了从类器官中释放CFDNA的研究是有限的。在这里,我们提出了一种可扩展的方法,用于从心脏器官中对CFDNA进行高通量筛选。我们证明CFDNA可以从心脏器官中回收,并且CFDNA释放是分化早期最高的。有趣的是,我们观察到,随着器官的发展,无细胞的线粒体DNA的比例似乎会减少,这表明心脏器官成熟或其他与心脏生长相关的组织水平事件的可能特征。我们还观察到在生长过程中不同时间点,心脏器官衍生的CFDNA特异性基因组区域的流行率的改变。此外,我们在组织灭绝之前确定了添加心脏毒性药物后增加的CFDNA标记。一起,这些结果表明心脏器官可能是鉴定心脏组织发育和衰老的候选预测性CFDNA标记的有用系统。
作为生物标志物,近年来已应用无细胞的DNA(CFDNA)用于肿瘤学诊断和预后预测。cfDNA是一种细胞外DNA 1,2,一些研究 - IES 1,3报告说,癌症患者的血浆cfDNA水平可能高于健康个体的CfDNA。癌细胞的转换率被认为在肿瘤激素期间正在升高,因此导致更多的细胞凋亡和坏死,随着CFDNA的积累,将在血液中释放并循环。1,2这一发现表明,癌症患者的血浆CFDNA水平要高于没有癌症的患者。鉴于分子特征,循环cfDNA可能会在早期检测和准确预测某些癌症的肿瘤学结果时提供一些有价值的信息。因此,CFDNA可以被视为各种癌症中的促进预后和预测性生物标志物。1,3-8胆管癌与其他per骨癌(例如胰腺头和截肢癌)相比相对较少。患者
图6(a)低频疲劳(20 Hz至100 Hz电刺激的扭矩)和log 10转换的CFDNA,n = 14。(b)MVIC扭矩与log 10转化的CFDNA之间的相关性。(c)P20扭矩与log 10转换的CfDNA之间的相关性,n = 14。(d)P100扭矩与log 10转换CfDNA之间的相关性,n = 14。(e)log 10转换的CK和log 10转换CFDNA之间的相关性,n = 14。(f)DOMS与log 10转化的CFDNA之间的相关性,n = 14。线表示线性趋势。相关和R值的重要性显示在图表上。缩写:CFDNA,无细胞DNA; CK,肌酸激酶; DOMS,延迟发作的肌肉酸痛; MVIC,最大的自愿等距收缩; p20,20 Hz的1 s刺激; p100,1 s刺激在100 Hz时。
摘要:已知无细胞DNA(CFDNA)水平在各种病理条件下增加生物流体。然而,关于精神分裂症,双相情感障碍(BD)和抑郁症(DDS)在内的严重精神疾病中循环CFDNA的数据是矛盾的。这项荟萃分析旨在分析精神分裂症,BD和DDS中不同CFDNA类型的浓度与健康供体相比。分别分析线粒体(CF-MTDNA),基因组(CF-GDNA)和总CFDNA浓度。使用标准化平均差(SMD)估算效果大小。八个精神分裂症的报告,四个BD,DDS的五个报告包括在荟萃分析中。但是,只有足够的数据可以分析BD和DDS中精神分裂症和CF-MTDNA中的总CFDNA和CF-GDNA。已经表明,精神分裂症患者的总CFDNA和CF-GDNA的水平显着高于健康供体(SMD值分别为0.61和0.6; P <0.00001)。相反,与健康个体相比,BD和DDS中的CF-MTDNA水平没有差异。尽管如此,由于BD研究中的样本量较小,并且DD研究中的数据异质性显着,因此需要进一步的研究。此外,还需要对精神分裂症或CF-GDNA的CF-MTDNA进行进一步研究,并且由于数据不足而导致的BD和DDS中的总CFDNA。总而言之,这项荟萃分析提供了第一个证据表明,精神分裂症中总CFDNA和CF-GDNA增加,但在BD和DDS中没有显示CF-MTDNA的变化。精神分裂症中循环CFDNA的增加可能与慢性全身性炎症有关,因为已经发现CFDNA触发了炎症反应。
败血症期间血液中的CfDNA增加可能是从各种类型的细胞死亡(凋亡和坏死)或细胞损伤中释放出来的(41,42),这在败血症发病机理中是关键作用(43)。然后,cfDNA的丰度可能是败血症诱导的细胞损伤的良好指标,从理论上讲,这与败血症的严重程度相关。的确,由于败血症24小时内CFDNA水平的差异,我们的荟萃分析确定了中等的确定性。与非盐对照或SIRS(ICU病例)相比,败血症患者的CFDNA不仅增加了CFDNA,而且与败血症幸存者相比,CFDNA在脓毒症非活体中也升高。有趣的是,即使在ICU的最早阶段或入院阶段(可能是败血症发作的最接近时间)的CFDNA水平,也能够预测死亡率,如汇总的AUC预测为0.76(95%CI 0.64-0.87)所示);诊所使用的可接受价值(44)。此外,与CFDNA较低的患者相比,入院时最初具有高CFDNA的患者与死亡率更高(28,32)。与没有败血症(ICU病例)的败血症和感染之间的区分(0.80),合并灵敏度(0.81),汇总特异性(0.72)(0.72)和计算DOR(25.03),指示CFDNA作为良好的诊断生物标志物,用于实践(45,46)。较高的CFDNA(与对照组相比)在SIRS患者中,尽管没有可检测到的病原体,但在短期随访期后可能是快速发展成为败血症的早期迹象(23,48)。然而,在败血症与SIRS之间的亚组分析中,败血症歧视的CF-DNA的能力降低了,这是由AUC从0.80(败血症与非sepsis ICU)汇总的0.75(ICU中的Seppsis vs. ICU中的Sirs vs. Sirs vs. ICU中)的代表,支持Sepraps sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis sepis spepis sepis specis spepis specis(47)。同样,某些败血症患者的CFDNA水平较低可能与
与基因组DNA(GDNA)不同,CFDNA不是随机碎片的,其碎片化模式与局部表观遗传背景高度相关。17,18。最近的几项研究已经确定了甲基化和未甲基化的CFDNA分子之间的DNA片段化模式显着不同,7,19,20。这些发现表明,从CFDNA片段化模式中推断DNA甲基化水平的可能性。最近的一项研究提供了一种概念验证解决方案,以通过深度学习模型19预测超高覆盖WGB中DNA甲基化的二元状态。但是,从CFDNA WGS预测甲基化状态的能力仍未得到探索。2020年美国妇产科医生学院(ACOG)指南建议所有怀孕的非侵入性产前测试(NIPT),无论风险如何,这最终将导致美国每年在美国每年都会导致数百万个浅层覆盖率(〜0.1x-1x)CFDNA WG。此外,已经将数十万个CFDNA WGS样品被学术社区和商业实体在全球范围内进行了癌症早期检测和其他目的。21。Given the potential to leverage cfDNA WGS datasets to advance understanding of gene regulation and human health 22 , we developed a computational method, named FinaleMe ( F ragmentat I o N A na L ysis of c E ll-free DNA Me thylation), to predict the DNA methylation status in each CpG at each cfDNA fragment and obtain the continuous DNA methylation level at CpG sites, mostly accurate in CPG富裕地区。我们直接从CFDNA WGS中的碎片模式直接预测了相关的原始组织状态。我们使用对不同生理条件的同一血管(〜16-39x)和浅(〜0.1x)WGS的同一血液中的血浆CFDNA的配对WGS和血浆CfDNA的甲基化水平和原生蛋白状态的预测。
液体活检是一种微创手术,它使用体液采样来检测和表征癌症指纹。这在肿瘤学上具有很大的潜力,但是与适当处理液体活检样本的挑战相关,需要解决以在患者护理中实施此类分析。因此,在这项研究中,我们对手术治疗的HNSCC患者(n = 152)和健康志愿者(n = 56)进行了对分析前条件的优化和CFDNA分数(浓度,长度,完整性评分)的详细表征。与健康对照组相比,我们观察到患者的CFDNA浓度明显更高(P <0.0001)和肿瘤切除后CFDNA浓度的时间依赖性降低。我们的结果还显示,健康志愿者(p = 0.04)和HNSCC患者(p = 0.000002),CFDNA浓度随着年龄的增长而显着增加。此外,考虑到HNSCC位置的众多位置,我们表明CFDNA浓度缺乏差异,具体取决于解剖位置。此外,我们在随访期间出现了更高的CFDNA长度(范围35-10380和500–10380 bp)的趋势。总而言之,我们的研究提供了HNSCC患者和健康对照组中CFDNA分数的广泛表征。这些发现指出在临床实践中实施液体活检时需要考虑的几个方面,包括:(i)上皮再生所需的时间,以避免虚假升高的CFDNA水平,而不是因活性癌而产生的CFDNA水平,(ii)与核酸相关的年龄相关的核酸积累,而在CFDNA和III较高的(III)中的较小范围内,核酸的较小范围伴随着(III)较高的患者(III)较高(III)较高的时间(III)。肿瘤坏死。
液体活检在肿瘤学中的临床作用正在显着增长。在神经胶质瘤和其他脑肿瘤中,CSF的无细胞DNA(CFDNA)的靶向测序在不建议进行手术时可能有助于鉴别诊断,并且比外科手术标本更能代表肿瘤异质性,而是公开可靶向的遗传替代品。鉴于腰椎穿刺的侵入性是获得CSF的,血浆中CFDNA的定量分析是患者随访的一种生动选择。混杂因素可能由CFDNA变异所致,这是由于疾病(炎症性疾病,癫痫发作)或克隆止血作用。试点研究表明,通过超声检查血浆中CFDNA的甲基化分析和血脑屏障的临时开放有可能克服其中一些局限性。与此一起,在调节肿瘤脱落CFDNA的机制下增加了增加,可能有助于解密血液或CSF中CfDNA动力学的含义。
摘要:多项研究表明,癌症患者的无细胞DNA(CFDNA)在片段长度和片段末端基序(fem)的差异与健康个体不同,但是缺乏对这两个因素如何与癌症和基因转移相关的如何相关的。在这项研究中,我们使用肺癌患者(n = 12)和健康个体(n = 7)的血浆进行了CFDNA片段组学评估。使用H3K36ME3无细胞染色质染色质免疫沉淀测序(CFCHIP-SEQ)从血浆中建立了一个个人基因表达。与低表达的基因相比,具有最高表达的基因表现出富集短的CfDNA片段(中值= 19.99%,IQR:16.94–27.13%,p <0.0001)。此外,在CFCHIP之后,富含富含GC的FEM。将短CfDNA片段的频率与存在不同的FEM的存在相结合,从而进一步富集了表达最多的基因(中位数= 37.85%,IQR:30.10-39.49%,p <0.0001)。<150 bp cfDNA的体外尺寸选择可以分离代表活性基因的cfDNA,尺寸选择富集与CFCHIP-SEQ富集相关(Spearman R范围:0.499-0.882,p <0.0001)。这项研究扩大了有关CFDNA片段学的知识,并阐明了基因活性与CfDNA片段长度和不同的FEM的相关性的新启示。
工作流程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20制备无细胞样品。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20选项1:裂解样品(使用PK),然后将CFDNA绑定到珠子上。。。。。。。。21选项2:裂解样品(无PK),然后将CFDNA绑定到珠子上。。。。。。。22用洗涤溶液洗涤。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22用80%乙醇洗涤两次。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>23洗脱cfDNA。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>23 div>