何川
1Nature:m6A通过YTHDF 1促进海马依赖性学习和记忆
N6-甲基腺苷(m6A)是哺乳动物信（xìn）使RNA上最普遍（biàn）的内部RNA修饰，通过m6A特异性结合蛋白调控修饰（shì）转录的（de）目的和功（gōng）能。在（zài）神经系统（tǒng）中，m6A数量丰富（fù），功能多样。在之前的研究中人们得知，m6A标记不（bú）同生（shēng）理过程中协调降解的mRNAs组，但是，在体（tǐ）内m 6A和mRNA翻译的相关（guān）性仍（réng）然是未（wèi）知的。
本文中，研（yán）究（jiū）人员发现，通过结合蛋白（bái）YTHDF 1，m6A促进成年小鼠海马体（tǐ）神经元刺激反应的转录的蛋白翻译，从（cóng）而促进学（xué）习和记忆。敲除（chú）Ythdf 1基因的小（xiǎo）鼠显示学习和记忆缺陷以及海马突触传递受损。YTHDF 1在成年（nián）Ythdf 1-敲（qiāo）除小鼠海（hǎi）马（mǎ）体中的再表达，可以修复（fù）行为和突触（chù）缺（quē）陷，而海马体上特异性（xìng）精确敲（qiāo）除Ythdf 1或METTL 3（其（qí）编码了m6A甲基转移酶复合（hé）物中的（de）催（cuī）化组分）则重现为（wéi）海马体缺乏症。海马体上mRNAs的YTHDF 1结合位点和m6A 结合位点（diǎn）确定了关键的神经（jīng）元基因。新（xīn）生蛋白标记（jì）和海马体神经（jīng）元系绳报告（gào）试验表明，YTHDF 1以神（shén）经元（yuán）刺激依赖的方式（shì）促进蛋（dàn）白（bái）质合成。总（zǒng）之，YTHDF 1有助于翻（fān）译m6A-甲基化神经（jīng）元mRNAs对（duì）神经元刺激的（de）反应，这一（yī）过（guò）程有（yǒu）助于学习和记忆。
高表达YTHDF1(AAV-YTHDF 1)和对照(AAV-对照（zhào）)的AAV结（jié）构（gòu）示（shì）意图。
研究证明（míng），YTHDF 1的缺失损害（hài）了（le）海马（mǎ）体突触的基础传递和（hé）LTP。YTHDF 1的存在可以加速新的蛋白质合成，这是突触可塑（sù）性和记（jì）忆形（xíng）成的长期变化（huà）所必需的；Ythdf 1-KO小鼠（shǔ），刺激（jī）依赖（lài）的蛋白质合（hé）成减弱，导致突触强化效率较低，达（dá）到记忆形（xíng）成阈值的（de）可能性较低。m6A对翻译的促进（jìn）作用可能是通过刺激诱导，如文中对YTHDF 1的作（zuò）用，这可能代表RNA甲基化依赖的翻译调节的一个（gè）重要方面。
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（xí）性恶性肿瘤，通常（cháng）与（yǔ）激活受体酪氨酸激（jī）酶（RTKs）突变有关，包括BCR / ABL，KIT和FLT3等。许多（duō）针对这些突变的酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）已进入临床，但（dàn）迅（xùn）速（sù）获得对TKIs的抵抗是成功治疗白血（xuè）病的（de）主要障碍。最常被引用的机制是获（huò）得性药（yào）物抗性突变，其损害药物结合或（huò）绕过抑（yì）制的RTK信（xìn）号（hào）传导。然（rán）而，这不足以揭示药物暴露后（hòu）TKI耐药性（xìng）的出现相（xiàng）对迅速的情况。在“药（yào）物假（jiǎ）期”之后，抗性表型是可（kě）逆的。许多具有（yǒu）抗性的患者（zhě）也（yě）仅表达（dá）天（tiān）然激酶（méi）（例如，BCR / ABL）或已经激活平行途径，涉及（jí）癌（ái）基（jī）因的过度简（jiǎn）化（例如，BCL-2，BCL-6，AXL和（hé）MET）。
事实上，最（zuì）近（jìn）的研究（jiū）结果（guǒ）已（yǐ）经将（jiāng）获得性TKI耐（nài）药（yào）性与肿瘤内的细胞异质性和表观基因组构型的动态变（biàn）异联系起来。据推（tuī）测，异质性肿（zhǒng）瘤细胞群中不同的表（biǎo）观遗传模式可以（yǐ）在细胞命（mìng）运（yùn）决（jué）定基因的表达中产生多（duō）样（yàng）性。通过（guò）药物选择可以迅速（sù）发展。然而，TKI抗性（xìng）中关（guān）键表（biǎo）观遗传事件的（de）描（miáo）述远未完成。
N6-甲基腺苷（gān）（m6A）是哺乳动物（wù）mRNA最常见的上皮（pí）转录组修饰.14,15,16它由甲基转移酶复合（hé）物（如METTL3-METTL14）安装，可被去甲基化酶（méi）清除（如FTO和ALKBH5）。虽然任（rèn）何特（tè）定m6A残（cán）基的确切（qiē）作用尚不清楚，但21个丰富的证（zhèng）据（jù）支（zhī）持m6A甲基化，一般（bān）来说，严格（gé）调节mRNA稳定性，剪接和/或蛋（dàn）白质翻译，从而影（yǐng）响基因表达。一致地（dì），沉默（mò）m6A甲基转（zhuǎn）移酶（méi）（例如（rú），IME4，METTL3的（de）酵母（mǔ）直向同源物）或FTO的敲低改变（biàn）m6A丰（fēng）度，重新建（jiàn）模基（jī）因表达谱和/或转录物的可变剪接模式。
尽（jìn）管最近关于（yú）角色（sè）的工作m6A在各种生物学过程（chéng）中的作用，m6A甲基（jī）化是（shì）否以及如何调（diào）节TKI选择下的细胞命运决定仍（réng）然未知。我（wǒ）们假设（shè），暴露于（yú）TKI后（hòu），m6A甲基化的可逆性质（zhì）使得携带m6A位点（diǎn）的一组增殖/抗凋亡癌基（jī）因上调，从而帮（bāng）助细胞亚群逃避（bì）TKI介导的杀（shā）伤。为了测试这（zhè）一点，我们模（mó）拟并（bìng）表（biǎo）征了不同白血病（bìng）模型中的TKI抗性，并直接在白血（xuè）病（bìng）细胞的转录组中（zhōng）定位m6A。我们（men）的研究结果表明，内在和诱导型FTO-m6A轴作为（wéi）表征（zhēng）白血病细胞异质性的新标记，以及白血病（bìng）细胞产生TKI抗性（xìng）表型的广泛防御（yù）机（jī）制。我们（men）的（de）发（fā）现确定了针对FTO-m6A轴（zhóu）预防（fáng）/根除获得性TKI耐药性的可行性。
研究（jiū）人员的研究结果显（xiǎn）示在酪氨酸激酶抑（yì）制剂（TKI）治疗期间开发（fā）抗性表型取决（jué）于白血病细胞（bāo）中FTO过表达导致（zhì）的m6A减少（shǎo）。这种失调的FTO-m6A轴预先存在于（yú）幼稚细（xì）胞群中，这些细胞（bāo）群具有遗传同质性（xìng），并且（qiě）响应TKI处理是可诱（yòu）导（dǎo）/可逆的。具有mRNAm6A低甲（jiǎ）基化和（hé）FTO上调（diào）的细（xì）胞在小鼠中表现出更高的（de）TKI耐受性和（hé）更高的生长（zhǎng）速率。通过FTO失活的m6A甲基（jī）化的遗（yí）传或药（yào）理（lǐ）学恢复使得（dé）对（duì）TKI敏感的抗性细胞。
从机制（zhì）上讲，FTO依赖性m6A去甲基化增强了携带（dài）m6A的增殖/存活转录物的mRNA稳（wěn）定性，并随（suí）后（hòu）导致（zhì）蛋（dàn）白质合成（chéng）增加。我们的（de）研究结（jié）果确定了m6A甲（jiǎ）基（jī）化在调节细胞命（mìng）运（yùn）决定中（zhōng）的（de）新功能（néng），并证明动（dòng）态m6A甲基化（huà）组是可逆TKI耐受状态的额外表观遗传驱动因子，为癌症中的（de）耐药性提供了机制典型范例。
3Cell:m6A可以（yǐ）控制哺乳动物的皮质（zhì）神经元的（de）发生
由Mett13 / Mett14甲基转移酶复合物催（cuī）化产生的N6-甲基腺苷（m6A）是最普遍的mRNA内部修饰。 m6A是否调节哺（bǔ）乳动物的大（dà）脑发育是未知的。在这里，我（wǒ）们显示胚胎小鼠脑中Mettl14敲除（chú）下，m6A缺失，延长了神经胶（jiāo）质细胞的细胞周期，并将皮质神经发生延伸到出生后阶段；通过Mettl3敲（qiāo）除，也（yě）得到了类似的现象。胚胎小鼠皮层（céng）的m6A测（cè）序（xù）显示，m6A主要富（fù）集（jí）在转录因子，神经（jīng）发生，细胞（bāo）周期和神经元分化的mRNA中（zhōng），m6A标记（jì）促进其衰老。进（jìn）一步的（de）分析发（fā）现皮质神（shén）经干细胞中以前未被（bèi）认可的转录模式中，m6A信（xìn）号也调节前脑组织中的人（rén）皮质神经发生。小（xiǎo）鼠与人类皮质神经（jīng）发生之间的m6A-mRNA全基因组（zǔ）的比较，揭示了人特异性（xìng）m6A标（biāo）记的转录本与脑障碍（ài）风险基因相（xiàng）关。
亮点
m 6 A缺失，导致皮质神经原始细胞的细胞周期延长；
经过比较小（xiǎo）鼠及人类的m 6 A图（tú）谱，呈现出保守（shǒu）及（jí）独（dú）特性；
m 6 A促进标记的神经发生相关的转录本被（bèi）延迟降（jiàng）解；
转录本的提前（qián）印记（jì）对（duì）于神经元的发生是必需的。
4Molecular Cell :FTO在细胞核和细胞质中介导的差异m6A，m6Am和m1A去甲基化
已（yǐ）经提出脂肪量和肥胖相关蛋白（bái）（FTO）通（tōng）过全基因（yīn）组（zǔ）关联研究（GWAS）与（yǔ）人类肥胖相关（guān）联（lián）。已显示FTO的遗传变异与食物摄入（rù）增（zēng）加有（yǒu）关（guān），而FTO中的功能丧失突（tū）变导致严重的生（shēng）长迟缓和CNS缺陷。
由于（yú）这些（xiē）有趣（qù）的表型（xíng），已（yǐ）经广泛致力于鉴定底物和理解FTO的生物学功能。FTO被鉴定为第一种RNA去甲（jiǎ）基（jī）化酶，其在体外和细胞中催（cuī）化mRNA中N6-甲基腺苷（m6A）甲（jiǎ）基化的（de）逆转。 m6A是（shì）哺乳动（dòng）物mRNA中（zhōng）最丰富的内部修饰（shì）。已知m6Am的（de）m6A部分（fèn）是FTO的（de）体（tǐ）外底物，最近的研（yán）究表明m6Am通过阻止DCP2介导的脱帽和microRNA介导（dǎo）的mRNA降解（jiě）来（lái）稳定mRNA。然（rán）而，FTO去除m6Am的功（gōng）能相（xiàng）关性尚未（wèi）得（dé）到充分探索。
在该项研究组中（zhōng），何川研究组（zǔ）证实FTO可（kě）以从（cóng）纯化（huà）的多腺苷酸化（huà）RNA中有效（xiào）地（dì）去甲基（jī）化m6A和（hé）m6Am。何（hé）川研究组发现细胞核和细胞质中（zhōng）的FTO定位在细胞（bāo）类（lèi）型之间变化（huà），并且FTO在细胞核和（hé）细胞（bāo）质中具有不同的底物库。何（hé）川研究组进一（yī）步鉴（jiàn）定了FTO的其（qí）他RNA底物，包括tRNA中的N1-甲基（jī）腺（xiàn）苷（gān）（m1A），U6 RNA中的m6A，以及小核RNA（snRNA）中的内（nèi）部和帽（mào）m6Am。该研（yán）究提供了迄今为（wéi）止FTO介导的（de）RNA去甲（jiǎ）基化的最（zuì）全面的景观。它揭示了由FTO介导的核与细（xì）胞（bāo）质去甲基化所赋（fù）予（yǔ）的（de）先前（qián）未被认可的空间调节，其对靶RNA发挥不同的作用（yòng）。
5Nature cell biology:m6A mRNA甲基化是（shì）子宫内膜（mó）癌的致癌机制
N6-甲基腺苷（m6A）是人类最（zuì）普遍的信使（shǐ）RNA修饰形式（shì）。这种修改是可逆的，其（qí）生物学（xué）效（xiào）应主要是通过“写入（rù）”、“橡皮”和“读取”蛋白来介导的。所谓的“写入”复（fù）合物，核心部分（fèn）为（wéi）METTL3–METTL14 m6A甲基转移酶，还包（bāo）括其他调控（kòng）因子亚（yà）单元（yuán），作用（yòng）是催化m6mRNA甲基化。至少有两种（zhǒng）橡皮（pí）擦酶FTO和ALKBH 5介导了甲基化的逆反应。m6甲基化的转录（lù）被读取器蛋（dàn）白（bái）质（zhì）锁识别，该蛋白可以调节mRNA前处理、翻译和退（tuì）化。在哺乳动物中，m6A依赖的mRNA调节是必（bì）不可少的（de）。m6A甲基化的（de）缺陷影响很多的生物（wù）过程。特别的是，m6A mRNA甲（jiǎ）基化通过（guò）影响细胞分化过程（chéng）中mRNA的（de）转换而（ér）调节干细胞的（de）自我（wǒ）更新和分化，并在胚胎发（fā）育过程中对转录组（zǔ）的转（zhuǎn）换起重要作（zuò）用。与这些作用一致，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（jiǎ）基（jī）化对干细胞和癌细胞（bāo）生长（zhǎng）和增（zēng）殖（zhí）有（yǒu）着重要影响。不过，m6A甲基化如何影响细胞生（shēng）长，哪些基础途（tú）径和机（jī）制介导这些（xiē）变化仍未完全阐明（míng）。本文研究子宫内膜癌中的这（zhè）个问题（tí），其中（zhōng）测序研（yán）究（jiū）发现了m6A甲基转移酶亚基METTL 14的频繁突变。研（yán）究人员发现（xiàn）与对应的正（zhèng）常子宫内膜相比，约有70%的子（zǐ）宫内（nèi）膜肿瘤（liú）细胞中（zhōng）m6A甲基化有减少的（de）趋势。这些减少的m6A甲（jiǎ）基化（huà）可（kě）能是由METTL 14的突变或降低METTL 3甲基转移酶的表达。通过METTL 14突变或METTL 3下调，降低m6A mRNA在子宫内膜癌（ái）细胞中的水平（píng），可促进体外和活（huó）体细胞增殖和致瘤性。子宫内膜癌（ái）患者肿瘤和（hé）细胞系的m6A -seq特（tè）征显（xiǎn）示m6A mRNA甲基化可以通（tōng）过改变影响AKT信号（hào）通（tōng）路的关键酶（méi）的表达来促进细胞增殖。抑制（zhì）AKT活化可（kě）以逆转m6A甲基化减（jiǎn）少引起的增殖增加。这些（xiē）结果（guǒ）共同表明（míng）了m6A mRNA甲基化为子宫内膜癌的致（zhì）癌（ái）机（jī）制，m6A甲基（jī）化可以作为AKT信号调（diào）节因子（zǐ）。
正常子宫（gōng）内膜（左）和（hé）子宫内（nèi）膜癌（ái）（右）
这些发现可能（néng）适用于子宫内膜癌以外由（yóu）AKT信号增强所导致（zhì）的（de）其他（tā）癌症。其他（tā）类型（xíng）可以通（tōng）过AKT激（jī）活的肿瘤可以利用异常的RNA甲基（jī）化来获（huò）得生（shēng）存和生长优势。事实上，也（yě）有其他研究观察到干细胞和癌细胞的增（zēng）殖随着m6A甲（jiǎ）基化的减少而增加。当这篇论文（wén）被审查时，据报道，m6A甲基（jī）化会影响AML中AKT的活性（xìng），以及肾细胞癌30T细胞分化。虽然本文的（de）结果表明m6A甲基化促进（jìn）子宫内膜肿瘤发生，其他癌症也与METTL 3高表达和m6A甲基化增加有（yǒu）关（guān），也可能涉及不同的机制（zhì）。然而，我们的结果表明，通过m6A甲基化（huà）调节AKT的活性，可能是（shì）一种影响一系列其（qí）他生物过程的（de）一般生长控制（zhì）机制（zhì），这将是未来探索的一个（gè）新方向（xiàng）。
6Molecular Cell:Zc3h13调（diào）节核RNA m6A甲基化和小鼠（shǔ）胚胎干细胞自我更新
基因表达（dá）调控是（shì）生命（mìng）活（huó）动的核心事（shì）件之一（yī）。RNA化学修饰是基因表达调控的重要手段（duàn）。RNA m6A修饰广泛存在于病毒、细菌、单细（xì）胞生物和酵母等多个物种（zhǒng）中，是真核生物mRNA上发生最为广泛的内部化（huà）学修饰。
Zc3h13与WTAP，Virilizer和Hakai互作
RNA m6A修饰参与调节mRNA稳定性、剪（jiǎn）接加工、转运以及翻译等（děng）一系列mRNA加工代谢过程，对mRNA的命运决定发挥重（chóng）要作用。越来越多的（de）科学证据显示mRNA m6A修饰在细胞分化、生（shēng）物个（gè）体发育及癌症疾病发（fā）生等一系列生命（mìng）过程中具有重要作用，成为近年来表观转录组（zǔ）学的研究热点之一。
Zc3h13调节mESCs中的（de）mRNA m6A
哺乳动（dòng）物细胞中约25%的（de）mRNA有m6A修饰（shì），围绕该修饰的甲基转移酶（méi）复合物（wù）、去甲基转移酶和识（shí）别蛋白的研究较（jiào）多，但是参与该修饰的调控（kòng）蛋白以及该修（xiū）饰的位点（diǎn）特异性调控机制（zhì）依然不完全清楚。在该论文中，研究者报道了Zc3h13是一（yī）个调（diào）控RNA m6A修饰的新成员。研究发现，在小鼠胚胎干细胞中抑制Zc3h13表达（dá）导致mRNA m6A水平显著降（jiàng）低，且这些下降（jiàng）的m6A主（zhǔ）要（yào）发生在mRNA的（de）3’端非编码区域。
Zc3h13控制WTAP，Virilizer和Hakai的核定位
此前，有报道显示（shì）Zc3h13存（cún）在于一个进化上保（bǎo）守的复（fù）合（hé）物Zc3h13-WTAP-Virilizer-Hakai之中（zhōng）。研究者在（zài）探讨Zc3h13对m6A调控的（de）分子（zǐ）机制研究中发（fā）现Zc3h13对m6A的调节是通过控制复合物成员WTAP/Virilizer/Hakai的细胞（bāo）定（dìng）位而发生作（zuò）用的。抑制Zc3h13表达（dá）导（dǎo）致复合物成员WTAP、Virilizer及Hakai蛋白发（fā）生由细胞核（hé）向细胞质的转移，同时伴随甲（jiǎ）基转移酶Mettl3和Mettl14蛋白核内组分的减少，从而抑制m6A的形成。
Zc3h13丧（sàng）失损害（hài）mESC自我更（gèng）新
有（yǒu）意思（sī）的是，在（zài）细（xì）胞（bāo）中敲低WTAP、Virilizer和Hakai，Zc3h13的（de）核内定位并不（bú）受影响，这提示了Zc3h13在该复合物的细胞定位中具有独（dú）特（tè）的作用；同时，也为（wéi）揭示m6A 修饰的特（tè）异调控机制提供了（le）线索。此外（wài），研究者还发现（xiàn）敲低Zc3h13会损害小鼠胚胎（tāi）干（gàn）细（xì）胞（bāo）的（de）自我更新潜能并促（cù）进细胞的分化，为m6A途径调节小鼠胚胎干细胞的多潜能性提（tí）供（gòng）了进一步的（de）证据（jù）和线索。
文章模型
复旦大（dà）学刁（diāo）建波副研（yán）究员、施扬教授、石（shí）雨江教授和芝加（jiā）哥大（dà）学何川教授为论文（wén）的共同（tóng）通讯作（zuò）者。复旦大学生物（wù）医（yī）学研究院博士研究生温（wēn）菁、吕（lǚ）瑞途和（hé）博士后马红辉为（wéi）论文的共（gòng）同第一作（zuò）者（zhě）。
7Cell Research:5-羟甲基胞嘧（mì）啶在循环无细（xì）胞（bāo）DNA中的特（tè）征（zhēng）是（shì）人（rén）类癌症（zhèng）的诊断生（shēng）物标志物
DNA修（xiū）饰（shì）如5-甲基（jī）胞（bāo）嘧（mì）啶（5mC）和5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）是已（yǐ）知（zhī）影响哺乳动物基（jī）因表达的表（biǎo）观遗传（chuán）学标记。鉴（jiàn）于它们（men）在（zài）人类基因组中的广泛分（fèn）布特性，与（yǔ）基因表达密切相关和（hé）高度（dù）的（de）化学稳定（dìng）性，这（zhè）些DNA表观遗（yí）传标记（jì）可以作为癌症诊断（duàn）的理（lǐ）想生物（wù）标志物。利用高度敏（mǐn）感（gǎn）和选择性的化（huà）学标记技术，何川等人（rén）在这里收集了最近诊断患有结直（zhí）肠癌，胃癌，胰（yí）腺癌（ái），肝癌或甲状腺癌的患者和来自90个健康个体的正常组（zǔ）织样品，进行对（duì）循环无细胞DNA（cfDNA）5hmC分析。
去甲基（jī）化过程
发现5hmC主要分布在转录活性（xìng）区域，与开放的染色质和活性组（zǔ）蛋白修饰相（xiàng）一致（zhì）。在cfDNA中（zhōng）鉴定（dìng）出可靠的癌（ái）症相关的5hmC标签，这是特定癌症类型的特征（zhēng）。基于5hmC的（de）循环cfDNA生物标志物（wù）对（duì）结肠（cháng）直肠（cháng）癌和胃癌具有高度（dù）预测性，优于常规生物标志物，与来自（zì）组织活检（jiǎn）的（de）5hmC生物标志物相（xiàng）当。因此（cǐ），这种新的（de）策略（luè）可（kě）以导（dǎo）致从血液样本的分析中（zhōng）发展有效的，微创的癌症诊断（duàn）和预后方法（fǎ）。
癌细胞释放DNA到血液
胞嘧（mì）啶甲基化（形成5-甲基胞嘧啶，5mC）是影（yǐng）响基因（yīn）表（biǎo）达的公认（rèn）的表观遗传学修饰（shì）【1,2】。 DNA的5mC重构在哺乳动物发（fā）育和细胞分化以及癌症（zhèng）发生，进展和治疗反（fǎn）应过程中广泛使用【3,4】。哺乳（rǔ）动（dòng）物基因组中的（de）活性去甲基化是由将5mC修饰氧化为（wéi）5-羟甲基胞（bāo）嘧啶（5hmC）【5,6】，以（yǐ）及（jí）进一步转（zhuǎn）化为（wéi）5-甲（jiǎ）酰基胞嘧啶（5fC）和5-羧（suō）基胞嘧（mì）啶（5caC）的TET家族的双（shuāng）加氧酶完成（chéng）【7,8,9】。 “中间”5hmC不仅（jǐn）标志着活跃（yuè）的去甲基化，而且还是（shì）一（yī）个相对稳定（dìng）的DNA标记，具（jù）有不同（tóng）的表（biǎo）观遗传角色【2,10-15】。 5hmC在各种哺乳动物（wù）细（xì）胞和组织中（zhōng）最近的全基因组测序图谱（pǔ）支持其作（zuò）为基（jī）因表（biǎo）达的（de）标记的作用【16-21】;它在增强子，gene body和启动子富集，5hmC的变化（huà）与基（jī）因表达水平（píng）的变化（huà）相关【22,23】。
高通量测（cè）序
来自循环血液中不（bú）同组织（zhī）的无细胞DNA（cfDNA）的发现对（duì）临床具有革（gé）命（mìng）性的潜在应用（yòng）【24】。基于液（yè）体（tǐ）活检的生物标（biāo）志物和检测工具与（yǔ）现有的诊断和预后方（fāng）法相（xiàng）比具（jù）有显著的优势，包括（kuò）微创。因此，他们（men）具有成本效益的潜力，可以（yǐ）促进更高的患者依从性和临床便利性，从而实现（xiàn）动（dòng）态监测【25】。
人类癌症的cfDNA中，检测5hmC的生物标（biāo）志物
肿（zhǒng）瘤相（xiàng）关的（de）cfDNA体（tǐ）细胞突（tū）变已经显示与肿瘤组织共享（xiǎng），尽管低的突变频率和缺乏（fá）来（lái）源组织（zhī）的信息阻碍了检测（cè）的（de）敏（mǐn）感性。 5mC和5hmC来自液体活组织检查的cfDNA可以作为平行或更有价（jià）值的生（shēng）物（wù）标志物，用于人类疾病的非侵（qīn）入性诊断和预后（hòu），因为它们（men）概括了相关细胞状（zhuàng）态中的基因表（biǎo）达变化。如果可以灵敏地（dì）检（jiǎn）测这些胞（bāo）嘧啶修（xiū）饰模式，则可以鉴（jiàn）定疾病特异性生物标志物，用（yòng）于早期的肿瘤检测，诊（zhěn）断和预后（hòu）。
5hmC在癌细胞的差异化富集
高通（tōng）量测序是检测全基因（yīn）组胞嘧啶修饰模式的理想平台。全基（jī）因组亚硫（liú）酸氢盐测（cè）序或替代方法（fǎ）已应用于生物标志物研究【26-28】。组织和癌症特异（yì）性甲（jiǎ）基化位点在跟踪来（lái）自循环血的来源组织中，表现出有希望的潜力。然（rán）而，5mC主要（yào）作为（wéi）人类基因组中高（gāo）背（bèi）景（jǐng）水平的抑制性标（biāo）记（jì），并且其用亚硫（liú）酸（suān）氢盐处理（lǐ）的（de）测序一直受（shòu）到广泛的DNA降（jiàng）解。利用羟甲基的存在，选择性化学标（biāo）记可应（yīng）用于（yú）使（shǐ）用低（dī）水平的DNA以高灵敏度检测5hmC。在这里，何（hé）川等研究组（zǔ）建（jiàn）立了5hmC临（lín）床诊断技（jì）术，用于cfDNA 5hmC分析。显示显示cfDNA的5hmC差异（yì）富集（jí），是实体瘤的优秀标记（jì）。
胰腺（xiàn）癌（ái）5hmC分布状况
癌症（zhèng）cfDNA的动态在很大程（chéng）度上还不清楚。在简化（huà）的模型情况下，肿瘤组织的（de）gDNA被释放到血浆中并且经历降解，达到与来自正常健康组织的背景cfDNA类似的（de）平衡。基因座（zuò）特异（yì）性5hmC修饰似乎是5hmC水平的主要（yào）决定因（yīn）素，具有（yǒu）组（zǔ）织特异性，然（rán）后癌症（zhèng）状态增加额（é）外（wài）的变化层。这些组（zǔ）织，以及在较小的程度上（shàng）肿瘤组织释放（fàng）的DNA中（zhōng）的癌（ái）症特异性（xìng）信号（hào），略微改变背景血浆cfDNA的5hmC修饰谱（pǔ）。从肿瘤组织中释放的cfDNA越多，转移越大，给区分肿（zhǒng）瘤来源（yuán）的生物学（xué）和（hé）临床变化提供了更大的能力（lì）。因（yīn）此，整（zhěng）合（hé）来自不同组织类型的gDNA的5hmC概（gài）况，以实现（xiàn）对癌症生物标志物的（de）疾病特异（yì）性的未来评（píng）估，将是至关重要的。
胃癌中（zhōng）5hmC分布状况
此外，实体（tǐ）瘤由癌（ái）干（gàn）细胞和（hé）癌（ái）细胞组（zǔ）成，在（zài）由白细胞，间（jiān）充（chōng）质细（xì）胞和（hé）细胞（bāo）外基质构成的微环境中。肿瘤进展启动了以缺氧和血管形（xíng）成为特征的局部环境的变化梯（tī）度。在生长（zhǎng）的肿瘤及其周围的细胞内，可能存（cún）在广泛的变异性（xìng），使得某些（xiē）类型的细胞（bāo）倾（qīng）向（xiàng）于凋亡（wáng）并将DNA释放到循环中。
血（xuè）浆（jiāng）cfDNA中观察到癌症相关5hmC变化的起源（yuán）
何（hé）川等研究组预计在血浆cfDNA中（zhōng）观察到的5hmC的癌症相（xiàng）关（guān）变化是由肿瘤组织内或周围的（de）不同组（zǔ）细胞贡献（xiàn）的。肿瘤相关组织（zhī）的单细胞或（huò）细胞类型特异性5hmC分析（xī）和（hé）使用适当（dāng）的细胞类型标记（jì）物，将揭（jiē）示（shì）这些（xiē）修饰（shì）的细胞特（tè）异（yì）性的程度和分布，并进一步阐明有助于在血浆cfDNA中观察到（dào）癌症（zhèng）相关的5hmC变化（huà）。这是这个学科所要达到的（de）意（yì）图，同时（shí）也是未来的发展方向。
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