近日，中國科學院合肥物質院健康所谷紅倉基因組學團隊聯(lián)合浙江大學第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科在深入解析垂體腺瘤分子特征方面取得新進展。研究通過整合腫瘤組織和血漿樣本的RRBS與RNA-seq數(shù)據(jù)，系統(tǒng)繪制了侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤的表觀遺傳學圖譜，發(fā)現(xiàn)17個甲基化異常且表達變化顯著的關鍵基因，并構建了以MIR4535、SLC8A1-AS1和TTC34為核心的細胞游離DNA（cfDNA）甲基化標志物組合。該組合在血漿中能高準確區(qū)分侵襲性垂體腺瘤（IPA）與非侵襲性垂體腺瘤（NPA）（AUC=0.980），為垂體腺瘤的無創(chuàng)早期診斷提供了新策略和理論基礎。相關成果發(fā)表在國際醫(yī)學期刊?BMC Medicine?上。

垂體腺瘤（PA）是最常見的顱內良性腫瘤之一，但約30-40%的患者存在腫瘤侵襲行為，導致術后復發(fā)風險較高，治療難度大。傳統(tǒng)的影像學和組織學手段在術前難以準確區(qū)分侵襲性垂體腺瘤（IPA）與非侵襲性垂體腺瘤（NPA），因此亟需穩(wěn)定且可靠的無創(chuàng)生物標志物。DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，與腫瘤的發(fā)生與進展密切相關。細胞游離DNA（cfDNA）為腫瘤的無創(chuàng)檢測提供了新的可能性。本研究通過大規(guī)模RRBS測序和RNA-seq多組學整合，旨在尋找可用于IPA識別及機制研究的關鍵分子。

本研究納入了129例樣本，包括IPA與NPA患者的腫瘤組織及配對血漿樣本，并引入健康人群血漿作為對照。研究團隊采用RRBS技術對組織及血漿中的cfDNA進行甲基化檢測，并同步開展RNA測序，系統(tǒng)構建了垂體腺瘤從組織到體液的多組學數(shù)據(jù)庫，全面探索DNA甲基化與轉錄表達之間的關聯(lián)特征。

通過多組學整合分析，研究人員系統(tǒng)揭示了IPA與NPA在DNA甲基化和基因表達層面的關鍵差異，并成功篩選出MIR4535、SLC8A1-AS1和TTC34三基因作為cfDNA甲基化標志物。該標志物組合不僅能高效區(qū)分IPA與NPA（AUC=0.980），還可精準識別NPA與健康個體（AUC=0.990）。這項研究為垂體腺瘤的治療及其無創(chuàng)診斷提供了新的思路和策略。未來，隨著樣本分類和數(shù)量的完善，結合先進的生物信息學技術和多組學分析，有望進一步深入了解腫瘤特異性的發(fā)展過程，從而提升早期檢測和治療策略的有效性。

中國科學院合肥物質院研究員谷紅倉、浙江大學第二附屬醫(yī)院吳群和張建民為該論文的并列通訊作者。中國科學院合肥物質院項目副研究員趙寧寧和浙江大學第二附屬醫(yī)院陳一可為該論文的并列第一作者。該項研究得到了國家自然科學基金的支持。

文章鏈接：https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12916-025-04164-1

圖1 差異甲基化區(qū)域與基因表達之間的關聯(lián)分析

圖2 用于從NPA中篩選IPA的cfDNA生物標志物的鑒定