cfChIP-seq：cfDNA/血浆游离核小体ChIP-seq测序服务
项目简介
cfChIP-seq（cfDNA染色质免疫沉淀测序技术）是一种创新的液体活检技术，通过分析血浆中 cfDNA 的组蛋白修饰，为解析肿瘤细胞基因调控状态打开了全新窗口。这项技术利用特异性抗体从少量血浆中捕获游离核小体，并结合高通量测序，实现对 cfDNA 上多种组蛋白修饰的定量分析。cfChIP-seq 能够直接反映肿瘤细胞的转录活性、细胞状态和关键基因表达水平，补充了传统 cfDNA 分析方法的不足。其高灵敏度和丰富的信息量，有望在肿瘤早期诊断、个体化治疗和疗效监测等方面发挥重要作用，推动液体活检技术在精准医疗领域的应用。
图1. cfChIP-seq技术流程[1]
技术原理
技术优势
1.仅需 1mL 血浆即可分析
2.同步获得多层面的信息
3.能够对cfDNA 上的组蛋白修饰进行精准定量
技术应用
1.分析血液样本中游离核小体的组蛋白修饰图谱
2.通过分析组蛋白修饰模式，可精准识别不同肿瘤亚型
3.可灵敏地反映肿瘤细胞对治疗的动态反应
4.研发新的液体活检疾病标志物
5.分析特定转录因子结合位点的组蛋白修饰水平，发现潜在的治疗靶点
送样要求
血浆 / 血清，1~4 mL/ 样本
样本类型
仅限人、大小鼠，其他物种需评估
样本物种
分析内容
1.测序原始 reads 去接头，质量控制
2.参考基因组比对
3.富集区域鉴定（PeakCalling）
4.Peak 注释
5.Peak 相关基因 GO 分析
6.Peak 相关基因 KEGG 分析
7.富集区域 motif 分析
8.组间差异 Peak 相关基因筛选与 GO 功能聚类分析、KEGG 分析
实测数据
图2. cfChIP-seq技术检测血浆样本中，不同癌症类型中诊断标志物基因的启动子活性
研究案例
Nat Med：基于液体活检的血浆表观基因组分析癌症亚型[2]
研究利用cfChIP-seq技术分析了来自433位晚期癌症患者的1268份血浆样本，并通过检测与启动子和增强子活性相关的组蛋白修饰（H3K4me3和H3K27ac），成功识别了多种癌症类型，例如神经内分泌肿瘤、胃肠道癌和结直肠癌等。研究人员发现，血浆样本中的组蛋白修饰模式与肿瘤组织的基因表达水平高度相关，可以准确反映肿瘤的表观遗传状态。此外，他们还发现cfChIP-seq可以识别与治疗耐药相关的表观遗传变化，例如前列腺癌中雄激素受体增强子的激活，为预测治疗反应和开发新的治疗策略提供了宝贵的线索。
图3. DLL3基因启动子的H3K4me3信号在不同癌症类型中的分布情况
2. m5C修饰位点的注释与基因元件分布情况
通过生物信息分析利用邻近基因对m5C进行注释。并根据注释信息，绘制m5C修饰在不同基因组特征上的比例图。
图4. 前列腺癌患者血浆样本中H3K27ac信号在肿瘤特异性增强子区域的富集情况
图5. 前列腺癌患者血浆样本中，雄激素受体基因增强子的H3K27ac信号IGV峰图
参考文献
[1] Sadeh R, Sharkia I, Fialkoff G, et al. ChIP-seq of plasma cell-free nucleosomes identifies gene expression programs of the cells of origin. Nat Biotechnol. 2021;39(5):586-598. doi:10.1038/s41587-020-00775-6
[2] Baca SC, Seo JH, Davidsohn MP, et al. Liquid biopsy epigenomic profiling for cancer subtyping. Nat Med. 2023;29(11):2737-2741. doi:10.1038/s41591-023-02605-z