LABS技术解锁甲基化研究的新维度
背景
甲基化作为关键的表观遗传标记，在癌症早期检测、组织溯源及免疫微环境分析中扮演核心角色。然而，传统方法（如WGBS、RRBS）受限于高起始DNA需求（数百纳克）、扩增偏倚及多组学整合能力不足，难以应对临床微量样本（如血浆cfDNA）的复杂挑战。
芝加哥大学何川团队及复旦大学附属华山医院团队联合开发的线性扩增亚硫酸氢盐测序（LABS）及其延伸技术LAMP-MS，通过线性扩增+单碱基定量的创新组合，突破了传统技术瓶颈，为精准医学提供了新一代“液态活检金标准”。
LABS技术（低至10 pg的全基因组甲基化解析）
技术原理
LABS基于T7 RNA聚合酶线性扩增，实现了对亚纳克级DNA的无偏倚放大。
其核心流程包括：
1) 甲基化适配子连接：含T7启动子的甲基化适配子与DNA片段两端连接，保留原始甲基化信息；
2) 亚硫酸氢盐转化：未甲基化胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），甲基化胞嘧啶（5mC）保持不变；
3) 线性扩增与测序：通过体外转录（IVT）生成微克级RNA，逆转录后结合高通量测序，实现单碱基分辨率甲基化分析。
核心优势
1) 超低起始量：仅需10 pg基因组DNA或1 ng cfDNA，适用于稀有样本（如循环肿瘤DNA）；
2) 无偏倚扩增：线性扩增避免PCR指数扩增引入的偏倚，保留拷贝数变异（CNA）和低丰度DNA组分；
3) 多维度分析：同步解析甲基化谱、CNAs及免疫细胞组成，助力肿瘤微环境研究。
LABS与传统甲基化测序技术对比
LABS的多维应用
1) 癌症早筛与分型：在100例临床样本（50例结直肠癌CRC、16例胰腺癌PDAC、34例健康对照）中，LABS通过甲基化差异成功区分癌症与健康样本，并检测到SEPT9等已知癌症标志物的甲基化异常。
2) 组织溯源与免疫细胞解析：利用甲基化签名，LABS可推断cfDNA的组织起源（如CRC患者结肠来源DNA比例显著升高），并揭示PDAC患者CD8+ T细胞比例降低的免疫抑制微环境。
3) 拷贝数变异（CNA）检测：传统方法因PCR偏倚难以检测低丰度CNA，而LABS通过线性扩增保留基因组完整性，在18/50 CRC患者中检测到染色体水平CNAs。
总结
LABS（线性扩增亚硫酸氢盐测序）通过化学标记与线性扩增的革命性结合，首次实现了超低样本量、全基因组覆盖、多维度解析的DNA甲基化检测，为表观遗传学研究与临床液态活检提供了“精准化”解决方案。其技术革新不仅突破了传统方法的瓶颈，更揭示了甲基化调控在癌症等复杂疾病中的动态机制。
生工推荐
DNA线性扩增LABS
DNA线性扩增LABS（Linear Amplification-based Bisulfite Sequencing）是基于新型线性扩增技术的基因组学解决方案，专为痕量DNA样本的高效处理与深度分析而设计。该技术突破传统指数扩增的局限性，通过线性扩增原理实现低至pg级DNA起始量的高保真基因组范围覆盖，有效保留原始样本中低丰度组分（如循环肿瘤DNA、稀有免疫细胞等）的生物学信息。
联系方式
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技术支持联系邮箱：service2m@sangon.com
[1] Cui XL, etc.LABS: linear amplification-based bisulfite sequencing for ultrasensitive cancer detection from cell-free DNA.Genome Biol.2024 Jun 14;25(1):157.
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