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分子分型案例展示

案例分析一(團隊成員發表)

DNA甲基化與系統性紅斑狼瘡表型

DNA methylation and mRNA and microRNA expression of SLE CD4+ T cells correlate with disease phenotype. J Autoimmun. 2014;54:127-36. (IF=7.607)

一、研究背景

系統性紅斑狼瘡(SLE)是一種以臨床異質性,遺傳易感性和環境刺激相互作用引起的自身免疫性疾病。盡管基因組研究已經幫助我們理解SLE的遺傳基礎,但是越來越多的證據表明表觀遺傳學在SLE中的作用。為了在臨床表型水平上解決這個問題,我們使用來自SLE患者的純化CD4T細胞的高通量測序與年齡和性別匹配的對照進行DNA甲基化、mRNA和微RNA表達篩選。

二、研究方法

1、取材:SLE三種臨床表現型CD4+T細胞

S: 無系統病理特征的皮膚病變

SK: 皮膚損傷,慢性腎臟病理

SKJ: 皮膚病變、慢性腎臟病理和多關節疾病

N: 健康對照

2、測序:甲基化DNA免疫沉淀測序 (MeDIP-Seq)

轉錄組測序(RNA-Seq)

Small RNA測序

3、驗證:BSP+克隆測序: 差異甲基化  

RTq-PCR: 基因表達差異

4、功能:

三、研究結果

1) 測序分析顯示SLE中的DNA甲基化發生了變化,與對照組相比,所有SLE組中發現共同的甲基化改變;

2) 不同SLE組之間存在與臨床表型相關的特異性DNA甲基化改變,包括新發現的關鍵靶基因(NLRP2CD300LBS1PR3),以及關鍵途徑的變化,包括粘附連接和白細胞跨內皮細胞遷移;

3) 發現很大比例的基因的甲基化變化與表達呈負相關性;

四、研究結論

總之,我們的研究結果揭示了SLE臨床表型的表觀遺傳學機制。

         

1. 研究所用策略的方案                                                                      圖2. 三組SLE患者與正常對照組DNA甲基化譜比較

  


        

 

3. 三組SLE患者和正常對照組基因表達譜比較                                                                 4. 三組SLE患者和正常對照組miRNA表達譜比較

 



 

案例分析二

Ph+慢粒白血病進展與甲基化

Next-generation sequencing identifies major DNA methylation changes during progression of Ph+ chronic myeloid leukemia. Leukemia. 2016;30(9):1861-8. (IF=11.702)

一、研究背景

DNA甲基化對Ph+慢粒白血病(CML)發生、發展的影響尚不清楚。本文通過簡化基因組甲基化測序(RRBS)的方法研究慢性期(CP-CML)、加速期(AP-CML)和急變期(BC-CML)CML患者和對照組CML的甲基化變化,以探索CML發病機制。

二、研究方法

1、取材:CML 3個進展期的單核細胞

    CP-CML(n=17), AP-CML(n=5), BC-CML(n=9),

對照組Ctrl group (n=5)

2、測序:簡化基因組甲基化測序(RRBS)

         轉錄組測序(RNA-Seq)

3、驗證:MS-HRM:驗證差異甲基化基因

qRT-PCR: 驗證基因表達差異

4、功能:

三、研究結果

1) 與正常對照組相比,CP-CML患者僅檢測到~600個差異甲基化的CpG位點,而BC-CML患者則檢測到~6500個差異甲基化的CpG位點;

2) 在大多數受影響的CpG位點, 甲基化水平增加;

3) 在進展到AP-CML/BC-CMLCP-CML患者中, 鑒定了897個在進展期而不是在診斷時甲基化的基因;

4) 通過RNA測序和比較CP-CML樣品,觀察到BC-CML中許多甲基化基因的表達下調,其中一些是眾所周知的腫瘤抑制基因或細胞增殖調控基因,并且通過表觀藥物(甲基化酶抑制劑)處理,觀察到這些甲基化抑制基因重新表達。

四、研究結論

總之,研究結果顯示CpG位點甲基化在慢性粒細胞白血病進展過程中明顯增加,并可能為揭示晚期CML治療的新靶點提供有用的基礎。

        


                           圖1. 基于RRBS檢測的CML 樣本甲基化CpG統計                                                            圖2. 甲基化聚類及差異甲基化位點

  


                

 

圖3. AP-CML和BC-CML中甲基化基因熱圖                                                                                                  圖4. 甲基化抑制表達的基因


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