卢煜明：血浆DNA测序技术检测红斑狼疮

检验之星

来自香港中文大学的研究人员采用基因组和甲基化组测序方法，揭示出了系统性红斑狼疮(SLE)患者血浆DNA的异常。研究结果发布在11月26日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。


领导这一研究的是香港中文大学的卢煜明（Y. M. Dennis Lo）教授。卢煜明教授是分子生物学的临床应用专家，尤其致力于人体内血浆DNA和RNA的研究。卢教授早在1997年就发现了孕妇外周血中存在漂流的胎儿DNA，并发展出了一套新技术来准确分析和度量母亲血浆内的胎儿DNA，被誉为无创产前诊断的奠基人，2013年入选美国科学院外籍院士。


系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种弥漫性、全身性自身免疫病，主要累及皮肤粘膜、骨骼肌肉、肾脏及中枢神经系统，同时还可以累及肺、心脏、血液等多个器官和系统，表现出多种临床表现；血清中可检测到多种自身抗体和免疫学异常。虽然随着临床诊治水平的提高，红斑狼疮患者病死率已有下降，但它仍是最主要的致残、致死性自体免疫性疾病。该疾病的病因至今尚不明确，大量研究显示遗传、感染、内分泌、免疫异常和一些环境因素与发病有关。近年来测序技术飞速发展为鉴别出红斑狼疮的病因以及实现个体化治疗带来了希望。


在这篇文章中，研究人员报告称他们采用大规模平行基因组和甲基化组测序，对系统性红斑狼疮患者血浆DNA的生物学特征进行了高分辨分析，由此发现了大量的血浆DNA异常。首先，他们鉴别出了系统性红斑狼疮患者血浆中的一些检测基因组代表（measured genomic representations ,MGRs)异常。证实MGRs异常的程度与抗双链DNA（抗dsDNA）抗体水平相关联。其次，他们发现活动期系统性红斑狼疮患者血浆DNA显示出分子大小偏态分布，短DNA片段的比例显著增高。且在系统性红斑狼疮患者中血浆DNA缩短的程度与系统性红斑狼疮疾病活动指数(SLEDAI)以及抗dsDNA抗体水平相关。此外，他们还证实活动期系统性红斑狼疮患者的DNA甲基化密度下降。且低甲基化程度与SLEDAI和dsDNA抗体水平相关。


为了探讨抗dsDNA抗体对于系统性红斑狼疮中血浆DNA的影响，研究人员采用了一种基于列 (Column-Based)的G蛋白捕获技术，来分离血浆中的IgG结合和非IgG结合DNA。研究人员发现与健康个体相比，系统性红斑狼疮患者血浆中IgG结合DNA的浓度增高。较多的IgG结合发生在一些基因组位点，表明MGRs增高。此外，他们证实相比于非IgG结合血浆DNA，IgG结合血浆DNA更短、低甲基化程度越高。


这些观察结果增进了我们对于系统性红斑狼疮中血浆DNA异常谱的理解，并有可能为我们提供了一些系统性红斑狼疮的新分子标记物。此外，作者们也在文章提出基于这些结果，当解读系统性红斑狼疮患者的血浆DNA、非侵袭性产前检测以及癌症测试结果时，人们应当持谨慎小心的态度。

来源：生物通