何川
1Nature:m6A通过（guò）YTHDF 1促进海（hǎi）马依赖性学习和记忆
N6-甲基腺苷(m6A)是哺乳动物信使RNA上（shàng）最（zuì）普遍的（de）内部RNA修饰，通过m6A特异性结合蛋白调控修（xiū）饰转录的目的和（hé）功能。在（zài）神经系统中，m6A数量丰富，功能（néng）多样。在之前的研究中人们得知（zhī），m6A标记不同生（shēng）理过程中协调降（jiàng）解的mRNAs组，但是，在体内m 6A和mRNA翻（fān）译的相关性（xìng）仍（réng）然是未知的。
本文中，研究人员发现，通过结（jié）合蛋白YTHDF 1，m6A促进成年小鼠海（hǎi）马体神经（jīng）元刺（cì）激反应的（de）转录（lù）的蛋（dàn）白翻译，从而（ér）促（cù）进学习和记忆。敲除Ythdf 1基因的小鼠显（xiǎn）示学习和记忆缺（quē）陷以及海马（mǎ）突触（chù）传（chuán）递受损。YTHDF 1在成年（nián）Ythdf 1-敲除（chú）小鼠海马体中（zhōng）的（de）再表达，可（kě）以修复行为和突触缺陷，而海马体上（shàng）特异（yì）性精确敲除Ythdf 1或METTL 3（其（qí）编码了m6A甲基转移酶复合物中的催化（huà）组分）则重现为（wéi）海马体缺乏症。海马（mǎ）体上mRNAs的YTHDF 1结合位（wèi）点和m6A 结合位点确定了（le）关键的神经元基因。新生（shēng）蛋白标记和海（hǎi）马体神经元（yuán）系绳报告试验（yàn）表明，YTHDF 1以（yǐ）神经元（yuán）刺激依赖的方式促进蛋白质（zhì）合（hé）成（chéng）。总之（zhī），YTHDF 1有助于翻译m6A-甲基（jī）化（huà）神经元mRNAs对神（shén）经元刺激的（de）反应，这一过程有助（zhù）于学习和记忆。
高表达（dá）YTHDF1(AAV-YTHDF 1)和对照(AAV-对照)的AAV结构（gòu）示意图。
研（yán）究证明，YTHDF 1的缺失损（sǔn）害了海马体突触的基础传（chuán）递（dì）和LTP。YTHDF 1的存在可以加（jiā）速新的蛋白质合成，这是突触可塑（sù）性（xìng）和（hé）记忆形成（chéng）的长期变化所（suǒ）必需的；Ythdf 1-KO小鼠，刺激依赖的蛋白（bái）质合成（chéng）减弱，导致突（tū）触强化效率较低，达到记忆形成阈值的可能性较（jiào）低。m6A对（duì）翻译的（de）促进作用可能是（shì）通过刺（cì）激诱导，如文中对YTHDF 1的作用（yòng），这可能代表RNA甲基化依（yī）赖的翻（fān）译调节的一个重要方面（miàn）。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0666-1
2Cell Research:A dynamic N6-methyladenosinemethylome regulates intrinsic and acquired resistance to tyrosine kinaseinhibitors
白（bái）血（xuè）病是一种侵袭性恶性肿瘤，通常与激活受体酪氨酸激酶（méi）（RTKs）突变有关，包（bāo）括BCR / ABL，KIT和FLT3等。许多针对这（zhè）些突变的酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）已进（jìn）入临床，但（dàn）迅速获得对TKIs的抵抗是成功治疗白血病的（de）主要障（zhàng）碍。最常被引用（yòng）的机制（zhì）是（shì）获得性药（yào）物抗（kàng）性突变，其损（sǔn）害药物结合（hé）或绕过抑制的RTK信号传（chuán）导。然而，这不足以揭示药物暴（bào）露后（hòu）TKI耐药性（xìng）的出（chū）现相（xiàng）对（duì）迅（xùn）速（sù）的情况。在“药物（wù）假（jiǎ）期”之后（hòu），抗性表型是（shì）可逆的。许多具有抗性的患者（zhě）也仅表达天然激酶（例如，BCR / ABL）或已经激活平（píng）行途径，涉（shè）及癌基因的过度简化（例如，BCL-2，BCL-6，AXL和MET）。
事实上，最近的研（yán）究结果已（yǐ）经（jīng）将获得性TKI耐药性与肿瘤内的（de）细胞异质性和表观基因（yīn）组构型的（de）动态（tài）变（biàn）异联（lián）系（xì）起来。据推测，异质性肿瘤细胞群中（zhōng）不（bú）同（tóng）的（de）表观（guān）遗传模式可以（yǐ）在细（xì）胞命运（yùn）决定（dìng）基因的表达中产生（shēng）多样性。通过药物选（xuǎn）择（zé）可（kě）以迅速发（fā）展（zhǎn）。然而，TKI抗（kàng）性中（zhōng）关键表观遗传事件的描述远未完成（chéng）。
N6-甲（jiǎ）基腺（xiàn）苷（gān）（m6A）是哺乳动物mRNA最常见的上皮转录组（zǔ）修（xiū）饰.14,15,16它由甲基转移酶复合物（wù）（如METTL3-METTL14）安（ān）装，可被去甲基化酶（méi）清除（chú）（如FTO和ALKBH5）。虽然任（rèn）何（hé）特定（dìng）m6A残基的确切作用尚不清楚（chǔ），但（dàn）21个丰富的证据支持m6A甲基化，一般（bān）来说，严格调节mRNA稳定性（xìng），剪接（jiē）和/或蛋白质翻译，从而影响基因表（biǎo）达。一致地，沉默m6A甲（jiǎ）基（jī）转移（yí）酶（例（lì）如，IME4，METTL3的酵母直向同源物）或FTO的敲低改变m6A丰度，重新建模基因表达谱（pǔ）和/或转录物的可（kě）变剪接模式。
尽管最近（jìn）关于角色（sè）的（de）工作m6A在各种生物（wù）学过程中的（de）作用，m6A甲基化是（shì）否以及如（rú）何调节TKI选择下的细（xì）胞命（mìng）运决定仍然未知。我们假（jiǎ）设，暴露于TKI后，m6A甲基化的可逆性质（zhì）使（shǐ）得携带m6A位点的（de）一（yī）组增殖/抗（kàng）凋亡癌基因上调，从而（ér）帮助细胞亚群逃避TKI介导的杀伤（shāng）。为了测试这一点，我们模（mó）拟并表征了不（bú）同白血病（bìng）模型中的TKI抗性（xìng），并直接在白血病细胞的转录组中定位（wèi）m6A。我们的（de）研究结果表明，内在和诱（yòu）导型FTO-m6A轴作为表征白血（xuè）病细胞异质性（xìng）的（de）新标记，以及白血病细胞（bāo）产（chǎn）生TKI抗（kàng）性表型的广泛防（fáng）御机制。我（wǒ）们的发现确定了针对（duì）FTO-m6A轴预防/根除（chú）获得性TKI耐（nài）药性的可行性。
研（yán）究人员（yuán）的研究结（jié）果显示（shì）在酪氨（ān）酸激酶抑制剂（TKI）治疗期间开发抗（kàng）性表型取决于白血病细胞中FTO过表达导（dǎo）致的m6A减少（shǎo）。这种失调的（de）FTO-m6A轴预先存（cún）在于幼稚细胞群（qún）中，这些（xiē）细（xì）胞群具有遗传（chuán）同质性，并（bìng）且响应TKI处理是可诱导（dǎo）/可逆的。具有mRNAm6A低甲（jiǎ）基化和FTO上调的细胞在小鼠中表现（xiàn）出更高的TKI耐受性和更高的生长速率。通过FTO失（shī）活的m6A甲基化的遗传或药理学恢（huī）复（fù）使得对TKI敏感的抗（kàng）性细胞（bāo）。
从机（jī）制上讲，FTO依赖性m6A去（qù）甲基化增强了携带m6A的增殖/存活转录（lù）物的（de）mRNA稳（wěn）定性（xìng），并随后导（dǎo）致（zhì）蛋白质合（hé）成增加。我们的研究结果确定了（le）m6A甲基化在（zài）调节细胞命（mìng）运决定中的新功（gōng）能，并（bìng）证明（míng）动态m6A甲基化组是（shì）可逆TKI耐受（shòu）状态的（de）额外（wài）表观（guān）遗传驱动因子，为癌（ái）症（zhèng）中的耐药性提供了机制典型范例。
3Cell:m6A可以（yǐ）控制哺（bǔ）乳（rǔ）动物的皮质神经元的（de）发生（shēng）
由Mett13 / Mett14甲基转移（yí）酶复合（hé）物催化产（chǎn）生的N6-甲（jiǎ）基腺（xiàn）苷（gān）（m6A）是最普遍的mRNA内部修饰。 m6A是否调节哺乳动物的（de）大脑（nǎo）发育是未知的。在（zài）这里，我们显示胚（pēi）胎小（xiǎo）鼠脑中Mettl14敲除下，m6A缺失（shī），延长了神经胶质细胞（bāo）的细胞（bāo）周期，并将皮质神经发生延伸到出生后阶段；通过Mettl3敲除，也（yě）得（dé）到了类似的现（xiàn）象（xiàng）。胚胎小（xiǎo）鼠皮层的m6A测序显（xiǎn）示，m6A主（zhǔ）要（yào）富集在转（zhuǎn）录（lù）因子，神经发生，细胞周期和神经元分化的mRNA中，m6A标记（jì）促进其（qí）衰老。进一步的分析（xī）发现皮质神经干细胞（bāo）中以前未被认可的转录（lù）模式中，m6A信（xìn）号（hào）也调节（jiē）前脑组织中的人皮（pí）质神（shén）经发生。小鼠（shǔ）与人（rén）类皮质（zhì）神经发生之间的m6A-mRNA全基因组（zǔ）的比较，揭示了人特（tè）异性m6A标记的转录（lù）本与脑障碍风险基因相关。
亮点
m 6 A缺失（shī），导致皮质（zhì）神（shén）经原（yuán）始（shǐ）细（xì）胞的细胞周期延长；
经过比较小（xiǎo）鼠及人类的（de）m 6 A图谱，呈现出保守及独特性；
m 6 A促进（jìn）标记的神经发生相关（guān）的转录本（běn）被（bèi）延迟（chí）降解；
转录本（běn）的提前印记（jì）对于神经元的发（fā）生是（shì）必需的（de）。
4Molecular Cell :FTO在细胞核和细胞质中（zhōng）介导的（de）差（chà）异（yì）m6A，m6Am和m1A去甲基化
已（yǐ）经提（tí）出脂（zhī）肪量（liàng）和肥胖（pàng）相关蛋白（FTO）通过全基因组（zǔ）关（guān）联研究（GWAS）与人类肥胖相（xiàng）关（guān）联。已显示FTO的遗传变异与食物摄入（rù）增加有关，而FTO中的功能丧失突变导致（zhì）严重的生长迟缓和CNS缺陷（xiàn）。
由于这些有趣的表型（xíng），已经广泛致力于鉴定底物和理解FTO的生物学功能（néng）。FTO被鉴定为第一种RNA去甲基化酶（méi），其（qí）在体外（wài）和细胞中催化mRNA中N6-甲基腺苷（gān）（m6A）甲基化的（de）逆转。 m6A是哺乳（rǔ）动物（wù）mRNA中最丰富的内（nèi）部修饰。已知m6Am的（de）m6A部分是FTO的体外底物，最近的研究表明m6Am通过（guò）阻（zǔ）止DCP2介导的脱帽和microRNA介（jiè）导的mRNA降（jiàng）解来稳（wěn）定mRNA。然而，FTO去除m6Am的功能相关性尚未（wèi）得到充分探索。
在该项研究组中，何川研究（jiū）组（zǔ）证实FTO可以从纯化的（de）多腺苷酸化RNA中有（yǒu）效地去甲基化m6A和m6Am。何川研究组发（fā）现细胞核（hé）和细（xì）胞质中（zhōng）的FTO定位在（zài）细胞类型之间变化，并且FTO在细（xì）胞核和细胞质中具有（yǒu）不同的（de）底物库。何川研究组进一（yī）步鉴定了FTO的（de）其他RNA底物（wù），包括tRNA中的N1-甲基腺苷（m1A），U6 RNA中的m6A，以及（jí）小核（hé）RNA（snRNA）中的（de）内部和帽m6Am。该研究提供了迄今为止FTO介导的RNA去（qù）甲基化（huà）的最全面（miàn）的景观。它揭示了由FTO介导的（de）核与细胞质去甲基化所赋予的先前未被认可的空（kōng）间调（diào）节，其对靶RNA发挥不同的作（zuò）用。
5Nature cell biology:m6A mRNA甲基（jī）化（huà）是子宫内膜癌的致癌机制（zhì）
N6-甲基腺苷（m6A）是人类（lèi）最（zuì）普（pǔ）遍的（de）信使RNA修（xiū）饰形式。这（zhè）种修（xiū）改（gǎi）是可逆的，其生物学（xué）效应主要是（shì）通过（guò）“写（xiě）入”、“橡皮”和“读取”蛋白来介（jiè）导的。所（suǒ）谓的“写入”复（fù）合物，核（hé）心部分为METTL3–METTL14 m6A甲基（jī）转移酶，还包括其他调控因子亚（yà）单元，作用是催化（huà）m6mRNA甲基化。至少有（yǒu）两种橡皮擦（cā）酶FTO和ALKBH 5介导了甲基化的逆反应。m6甲基化的转录被读取器蛋白（bái）质锁识（shí）别，该蛋白（bái）可以调节mRNA前处理（lǐ）、翻译和退化。在哺乳动（dòng）物中，m6A依（yī）赖的mRNA调节是必（bì）不可少的。m6A甲基化（huà）的缺陷影响很多（duō）的生物过程。特别的（de）是，m6A mRNA甲（jiǎ）基化通（tōng）过影响细胞分化过程（chéng）中mRNA的（de）转换而调节干细胞的（de）自（zì）我更新和（hé）分化，并在胚胎发（fā）育（yù）过程中对转录组的转换起重要作用。与（yǔ）这些作用一（yī）致，m6A mRNA甲基化是一种影响多种癌症（zhèng）发生和发展（zhǎn）的途径。
m6mRNA甲基化对干细胞和癌细胞（bāo）生长和增殖有着重要影（yǐng）响。不过，m6A甲基化如何（hé）影响细胞生长，哪些基（jī）础途（tú）径和（hé）机制介导这些变化仍未完（wán）全阐明（míng）。本（běn）文研究子（zǐ）宫内膜癌中的这个问（wèn）题，其（qí）中测序研究发现了（le）m6A甲基（jī）转移酶亚基METTL 14的频（pín）繁突变。研究人员发现与（yǔ）对（duì）应的正（zhèng）常子（zǐ）宫内膜（mó）相比，约（yuē）有70%的子（zǐ）宫内膜肿瘤细胞中m6A甲基化有减（jiǎn）少（shǎo）的（de）趋势。这些减少的m6A甲基化可能是由METTL 14的突变或降低METTL 3甲基转（zhuǎn）移酶的（de）表达。通过（guò）METTL 14突（tū）变或METTL 3下（xià）调，降低m6A mRNA在子宫内膜癌细胞中（zhōng）的水平，可（kě）促进体外和活体细胞增（zēng）殖和（hé）致瘤性。子（zǐ）宫内膜（mó）癌患者肿（zhǒng）瘤（liú）和（hé）细胞系的m6A -seq特征显示m6A mRNA甲基化（huà）可以（yǐ）通（tōng）过改变影响AKT信号通路的关（guān）键酶的表达来促进细胞增殖。抑制AKT活化可以（yǐ）逆转（zhuǎn）m6A甲基（jī）化减少（shǎo）引起的增殖增加（jiā）。这（zhè）些（xiē）结果共同表明了m6A mRNA甲基化为子宫内（nèi）膜癌（ái）的（de）致癌机制，m6A甲基（jī）化（huà）可以作为AKT信（xìn）号调节因子（zǐ）。
正常子宫内膜（mó）（左）和子宫内膜癌（右）
这（zhè）些（xiē）发现可（kě）能（néng）适用于子宫内膜（mó）癌以（yǐ）外由AKT信（xìn）号增强所（suǒ）导致的其他癌症。其（qí）他类型可以通过AKT激活的肿瘤（liú）可以（yǐ）利用异常的RNA甲基化来（lái）获得生（shēng）存和生（shēng）长优势（shì）。事实上，也有其他研究（jiū）观察到干细（xì）胞和癌（ái）细胞的增殖随着（zhe）m6A甲基化的减（jiǎn）少而（ér）增加。当这篇论文（wén）被审查（chá）时，据（jù）报（bào）道，m6A甲基（jī）化（huà）会影响AML中AKT的活性（xìng），以及肾（shèn）细胞癌30T细胞分（fèn）化（huà）。虽然本文的结果（guǒ）表明（míng）m6A甲基化促进子宫内膜肿瘤发（fā）生，其（qí）他癌症也与（yǔ）METTL 3高表（biǎo）达和（hé）m6A甲基化增加有（yǒu）关，也（yě）可能涉及（jí）不同的机制。然而，我（wǒ）们的结果表明，通过m6A甲（jiǎ）基（jī）化调节AKT的活性（xìng），可能是一种影响一系列（liè）其他（tā）生物过程（chéng）的一般生长控制机制，这（zhè）将是未来探索的（de）一个新方向。
6Molecular Cell:Zc3h13调节核RNA m6A甲基化（huà）和小鼠胚胎（tāi）干（gàn）细胞自（zì）我更新
基（jī）因表达调控是（shì）生命活（huó）动的核心事件之一。RNA化（huà）学修饰是基因表达调控的重要手段。RNA m6A修饰广泛存在于病毒（dú）、细菌、单细胞生物和酵母等多个物种中，是（shì）真核（hé）生物（wù）mRNA上发生最为广泛（fàn）的内部化（huà）学修饰。
Zc3h13与WTAP，Virilizer和Hakai互作
RNA m6A修（xiū）饰参（cān）与（yǔ）调节（jiē）mRNA稳定性、剪接加工、转运（yùn）以及（jí）翻译等一系列mRNA加工代谢过程，对（duì）mRNA的（de）命运（yùn）决定发挥重要作（zuò）用。越来越（yuè）多（duō）的科学证据显（xiǎn）示mRNA m6A修饰在细胞分化、生物个体（tǐ）发育及癌症疾（jí）病发生等（děng）一系列生命过程中具有重要作用，成为近年来表观转录组学的（de）研究热点之一。
Zc3h13调节（jiē）mESCs中（zhōng）的（de）mRNA m6A
哺（bǔ）乳动物（wù）细（xì）胞中约25%的mRNA有m6A修饰（shì），围绕该修（xiū）饰的甲基转移（yí）酶复（fù）合物、去甲基转移酶和（hé）识别蛋白的（de）研究较多，但是参（cān）与该修饰的调控蛋（dàn）白以及该（gāi）修饰的位点特异（yì）性调控机制（zhì）依然不（bú）完（wán）全（quán）清楚（chǔ）。在（zài）该论文中，研究者报道了Zc3h13是一个调控（kòng）RNA m6A修饰的新成员。研究（jiū）发（fā）现，在小鼠胚胎干细胞中抑制Zc3h13表达导致mRNA m6A水平显著降低，且这些下降的m6A主要发生在mRNA的3’端非编码区域。
Zc3h13控制（zhì）WTAP，Virilizer和Hakai的核定（dìng）位
此前，有（yǒu）报道（dào）显示Zc3h13存（cún）在（zài）于一个（gè）进（jìn）化上保守的（de）复合物Zc3h13-WTAP-Virilizer-Hakai之中。研究者在探讨Zc3h13对m6A调控的分子机制研（yán）究中发现Zc3h13对m6A的调（diào）节是通过控制复合（hé）物成员WTAP/Virilizer/Hakai的（de）细胞定位而发生（shēng）作用的。抑（yì）制（zhì）Zc3h13表达导致复合物（wù）成员（yuán）WTAP、Virilizer及Hakai蛋白发生由细（xì）胞核（hé）向细胞质的转移（yí），同时伴（bàn）随甲基转移酶Mettl3和Mettl14蛋（dàn）白核内组分的减少，从而抑制m6A的形成（chéng）。
Zc3h13丧失损害mESC自我（wǒ）更新
有意思的（de）是，在细胞中敲低WTAP、Virilizer和Hakai，Zc3h13的核内定位并不受影响，这（zhè）提示了Zc3h13在该复合物的细胞定位中具有独（dú）特（tè）的（de）作（zuò）用；同时（shí），也为揭示m6A 修饰的特异（yì）调控机制提供（gòng）了线索。此外，研究者还发现敲低Zc3h13会（huì）损害小（xiǎo）鼠胚（pēi）胎干细胞的（de）自我更新潜能并促进细胞的分化，为m6A途径调节小鼠胚（pēi）胎干细胞（bāo）的多潜能性提供了（le）进一步的（de）证据和线（xiàn）索（suǒ）。
文章模（mó）型
复旦大学刁建波（bō）副研究（jiū）员、施（shī）扬教授（shòu）、石雨江（jiāng）教授和芝加哥大学何川教（jiāo）授（shòu）为论（lùn）文（wén）的共（gòng）同通讯作者（zhě）。复旦大学生物医学研究院博士研究生温菁、吕（lǚ）瑞（ruì）途（tú）和博士后（hòu）马红辉为论（lùn）文的（de）共同第一作者。
7Cell Research:5-羟甲基胞嘧啶在循（xún）环无（wú）细胞DNA中的特征是（shì）人类（lèi）癌症的诊断生物标志物
DNA修（xiū）饰如5-甲基胞嘧啶（5mC）和5-羟甲（jiǎ）基胞嘧啶（5hmC）是（shì）已知影响哺乳（rǔ）动物基因表达的（de）表观遗传学标记。鉴于它们在人（rén）类基因组中（zhōng）的广泛（fàn）分布（bù）特性，与基因表达密切相（xiàng）关和高（gāo）度的化学稳定性，这（zhè）些DNA表观遗传标（biāo）记可以作（zuò）为癌症诊断的理想生（shēng）物标（biāo）志物。利用高度敏（mǐn）感和选（xuǎn）择性的（de）化学标记技术，何川等人在这里（lǐ）收集了最近诊断患有结（jié）直肠癌，胃癌，胰腺癌，肝癌或甲状腺癌的患者和来自90个健康个体的（de）正常组织（zhī）样品，进行对循环无（wú）细胞DNA（cfDNA）5hmC分析。
去甲基化过程
发（fā）现5hmC主要（yào）分（fèn）布（bù）在转录活性区域，与开放的染（rǎn）色质和活（huó）性（xìng）组蛋白（bái）修饰相一致（zhì）。在（zài）cfDNA中鉴定出可靠的（de）癌症相关的5hmC标签（qiān），这（zhè）是特定癌（ái）症类型的（de）特（tè）征（zhēng）。基（jī）于5hmC的循环cfDNA生物标志物对（duì）结肠直肠癌和胃癌（ái）具有高度（dù）预（yù）测（cè）性，优于常规生物标志物，与来自组织活检（jiǎn）的5hmC生物标志（zhì）物（wù）相当。因此，这（zhè）种新的策略（luè）可以导致从血液样本的分（fèn）析中（zhōng）发展有效的，微创的（de）癌症（zhèng）诊断（duàn）和预后方法。
癌细胞释（shì）放（fàng）DNA到血液
胞嘧啶甲基（jī）化（huà）（形成5-甲基（jī）胞嘧啶，5mC）是影响基因表达的公认的（de）表（biǎo）观遗传学（xué）修饰【1,2】。 DNA的5mC重构在哺乳动物发育和细胞（bāo）分化以及癌症（zhèng）发生，进展和治疗反应过程中广泛（fàn）使（shǐ）用【3,4】。哺乳（rǔ）动物基因组中的活性去（qù）甲基化是由将（jiāng）5mC修（xiū）饰氧（yǎng）化为5-羟（qiǎng）甲基胞嘧啶（5hmC）【5,6】，以及进一步转（zhuǎn）化为5-甲（jiǎ）酰基（jī）胞嘧啶（5fC）和5-羧基胞嘧啶（5caC）的TET家族的双加氧酶完成【7,8,9】。 “中（zhōng）间”5hmC不（bú）仅标（biāo）志着活跃的去甲基化，而且还是一（yī）个相（xiàng）对稳定的DNA标（biāo）记，具有不同的表观（guān）遗（yí）传角色【2,10-15】。 5hmC在各种哺乳（rǔ）动物（wù）细胞（bāo）和组织中最近（jìn）的全基（jī）因组测（cè）序图谱支持其作（zuò）为基因（yīn）表达的标记的作用【16-21】;它（tā）在（zài）增强子，gene body和启动子富（fù）集，5hmC的变化与基因表达水（shuǐ）平的变化相关【22,23】。
高通量测序
来自循环（huán）血液中不（bú）同组织（zhī）的无细胞（bāo）DNA（cfDNA）的发现（xiàn）对临床具有革命性的（de）潜（qián）在应用【24】。基于液体活检的（de）生物标志物和（hé）检测（cè）工具（jù）与现有的诊断和预后方法相比具有显著的优势，包括微创。因此，他们具有成（chéng）本效益的潜力（lì），可以促进（jìn）更高的患（huàn）者依从（cóng）性和临床（chuáng）便利性，从（cóng）而实现（xiàn）动态（tài）监测（cè）【25】。
人类（lèi）癌症（zhèng）的cfDNA中，检测5hmC的生物标志（zhì）物
肿瘤相（xiàng）关的cfDNA体细胞（bāo）突变已经显示（shì）与肿瘤（liú）组（zǔ）织共（gòng）享，尽（jìn）管低（dī）的（de）突变频（pín）率和缺乏来源（yuán）组织的信息阻碍了检测的敏感性。 5mC和5hmC来（lái）自液体（tǐ）活（huó）组织检查（chá）的cfDNA可以作为平行或（huò）更有价值（zhí）的生物标志物，用于人类（lèi）疾病的非侵入性（xìng）诊断和预后（hòu），因为它们概括了相关细胞状（zhuàng）态中的基因表达（dá）变化。如果可以灵敏地（dì）检测（cè）这些（xiē）胞嘧啶修饰模式，则可以鉴（jiàn）定疾病（bìng）特异性生物标志物，用于早期的（de）肿瘤检测，诊断和（hé）预后。
5hmC在癌细胞的差异化（huà）富集
高通量（liàng）测序（xù）是检测（cè）全基因组胞嘧啶修饰模式的理想平台。全基因组（zǔ）亚硫酸氢盐测序或替代方法已应用（yòng）于生（shēng）物标志物研究【26-28】。组织（zhī）和癌症（zhèng）特异性甲基化（huà）位点（diǎn）在跟（gēn）踪来自循环血的来源组织中，表现出有（yǒu）希望的（de）潜力。然而，5mC主（zhǔ）要作为（wéi）人类基因组（zǔ）中（zhōng）高背景水（shuǐ）平的抑制性标记，并（bìng）且其用亚硫酸氢盐处理的（de）测序（xù）一（yī）直受到广泛的DNA降解（jiě）。利用（yòng）羟甲（jiǎ）基的（de）存在，选择性化学标记（jì）可应用（yòng）于使（shǐ）用低水平的DNA以高灵（líng）敏（mǐn）度检测5hmC。在这（zhè）里（lǐ），何川等研究组建立了5hmC临床诊断（duàn）技术，用于cfDNA 5hmC分析。显示（shì）显示cfDNA的5hmC差异富（fù）集（jí），是实体瘤（liú）的优秀标记。
胰腺癌（ái）5hmC分布状（zhuàng）况（kuàng）
癌症cfDNA的动态在很大程度上还不清（qīng）楚。在简化的模型情（qíng）况（kuàng）下，肿瘤组织的gDNA被释（shì）放到血浆中并且（qiě）经历降解，达到与来自正常健康（kāng）组织的背景cfDNA类似的平衡（héng）。基因座特异性5hmC修饰似乎是5hmC水平的主要（yào）决（jué）定因素，具有组织特异性，然后癌症状（zhuàng）态增加额外（wài）的（de）变化（huà）层。这（zhè）些（xiē）组织（zhī），以及在较小的（de）程度上肿（zhǒng）瘤组织释放的DNA中（zhōng）的癌症特异（yì）性信号，略微改变背（bèi）景血浆cfDNA的5hmC修饰谱。从（cóng）肿（zhǒng）瘤（liú）组织中释放的（de）cfDNA越（yuè）多，转移越大（dà），给（gěi）区（qū）分肿瘤来源的（de）生（shēng）物学（xué）和临床变化提供了更大的能力。因此，整合来（lái）自不同组（zǔ）织类型的gDNA的5hmC概况（kuàng），以实（shí）现对癌症（zhèng）生物标志物的（de）疾病特异（yì）性的（de）未来评估（gū），将是至（zhì）关重要的。
胃癌中5hmC分布状（zhuàng）况
此（cǐ）外（wài），实体（tǐ）瘤由癌干细胞和癌细（xì）胞组（zǔ）成，在由白（bái）细（xì）胞，间充质细胞和细胞外（wài）基质（zhì）构成的微环境中。肿瘤（liú）进展启动了以缺氧（yǎng）和血管形成（chéng）为特（tè）征的局部环境的变（biàn）化梯度。在生长的肿（zhǒng）瘤及其周围的细胞内，可能存在广泛（fàn）的变异性（xìng），使得某些类型的细胞倾向（xiàng）于凋亡并将DNA释放到循环中（zhōng）。
血浆cfDNA中观察到癌（ái）症相关5hmC变化的起（qǐ）源
何（hé）川等研究组预计在血（xuè）浆cfDNA中（zhōng）观察到（dào）的（de）5hmC的癌（ái）症相关变（biàn）化是由肿瘤（liú）组织内或（huò）周围（wéi）的不同组细胞贡献的。肿瘤相关组织的单细胞或（huò）细胞类型特异性（xìng）5hmC分析和（hé）使（shǐ）用适当的细胞类（lèi）型标记物，将揭示（shì）这些（xiē）修饰的细胞特异性的（de）程度和分布，并进一步阐明有（yǒu）助于（yú）在血浆cfDNA中观察（chá）到癌症相关（guān）的5hmC变化。这是这个学科所（suǒ）要达到的意（yì）图（tú），同时也是未来的发展方向。
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