随着分子检测的不断发展,甲基化qPCR检测以及甲基化NGS检测已成为非常普及的检测技术,这两种技术的必经之路就是甲基化转化,甲基化转化从方法学上可分为亚硫酸氢盐转化和酶法转化,近几年,基于DNA甲基化位点的检测试剂盒陆续获批面世。NMPA批准的甲基化检测试剂盒大部分为荧光PCR法,主要原因在于荧光PCR法操作简便,无需在PCR后电泳,且具有灵敏度高、特异性强、重复性好等特点。这些甲基化检测试剂采用的转化方法为亚硫酸氢盐转化法,亚硫酸氢盐转化成为DNA甲基化检测的“金标准”。但是传统的亚硫酸氢盐转化有很多局限性,例如过长的转化时间、严重的DNA损伤、被高估的5mC水平、C-U转化不完全等。
图1.亚硫酸氢盐催化C转化为U的化学反应概要
甲基化检测技术在疾病早筛领域持续火爆,2024-2025 年获国家药监局最新批准的甲基化检测试剂盒如下:
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思博士 ® MT-1A、Epo 及 Septin9 基因甲基化检测试剂盒(PCR 荧光探针法)2:2024 年 8 月 7 日获批(国械注准 20243401386),由博尔诚(北京)科技有限公司自主研发,是 NMPA 批准上市的首款食管癌血液基因甲基化检测产品,可通过测定外周血中肿瘤 DNA 特定位点(MT-1A、Epo 及 Septin9 基因)的甲基化程度,仅需 5ml 外周血即可实现食管癌的高效精准检出。
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人 CDO1 和 CELF4 基因甲基化检测试剂盒(PCR - 荧光探针法)10:2024 年 12 月 17 日获批(国械注准 20243402610),由北京起源聚禾生物科技有限公司研发,用于体外定性检测人宫颈脱落细胞 DNA 中 CDO1 和 CELF4 基因的甲基化水平。
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艾思宁 ®——KCNA3 和 OTOP2 基因甲基化联合检测试剂盒(荧光 PCR 法):2025 年 1 月 21 日获批(国械注准 20253400207),由武汉艾米森自主研发,基于实时荧光 PCR 技术,通过检测血液 ctDNA 中的 OTOP2 和 KCNA3 基因甲基化程度实现对食管癌的早期检测。
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人 Twist1/Vimentin 基因甲基化检测试剂盒(荧光 PCR 法):2025 年 1 月获批(国械注准 20253400083),由江苏为真生物医药技术股份有限公司研发,针对癌种为尿路上皮癌。
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GNB4 和 Riplet 基因甲基化联合检测试剂盒(荧光 PCR 法):2025 年 1 月获批(国械注准 20253400101),由武汉艾米森生命科技有限公司研发,针对癌种为肝癌。
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人类 Septin9、SDC2 和 NDRG4 基因甲基化检测试剂盒(荧光 PCR 法)6:2025 年 3 月 6 日获批(国械注准 20253400481),由江苏健为诊断科技有限公司研发,用于体外定性检测人粪便样本 DNA 中 Septin9、SDC2 和 NDRG4 基因的甲基化状态,对判断患者结直肠癌的发生风险进行辅助诊断。
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人 CDO1/AJAP1/GALR1 基因甲基化检测试剂盒(荧光 PCR 法)1:2025 年获批,由武汉凯德维斯生物技术有限公司研发,对人宫腔脱落细胞样本中基因甲基化状态进行定性检测,用于疑似子宫内膜癌患者的辅助诊断。
2024年1月2日,芝加哥大学何川教授团队在Nature Biotechnology上在线发表了题为Ultrafast bisulfite sequencing detection of 5‑methylcytosine in DNA and RNA的研究论文,该研究提出并开发了对DNA和RNA上的5-甲基胞嘧啶修饰进行快速,准确检测的测序方法,简称为UBS-seq。该技术比现有的转化反应过程加速20-30倍,同时明显的降低了DNA损伤,以及C-U转化不彻底导致的背景干扰。
图2.UBS-seq法在微量样本中应用,传统BS转化相比有更低的背景噪音
统传统BS-seq:
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转化液浓度低,反应时间长,约3 h;
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在高 GC DNA 区域转化不充分;
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DNA降解严重;
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非甲基化区域优先降解。
Superfast BS-seq
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转化液浓度高,转化时间短,约5min;
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DNA降解程度低,转化后样本完整度好;
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GC区域转化率高,假阳性率低。
翌圣生物的Hieff® Superfast DNA Methylation Bisulfite Kit(柱式:12225ES)和Hieff® Mag Superfast DNA Methylation Bisulfite Kit(磁珠法:12227ES)便是基于此技术开发优化而成,可以在98°C 5min条件下可完成>99.5%的胞嘧啶转化,并且极大的降低了DNA损伤,更好的保证了DNA片段的完整性,约30 min可完成BS转化全流程,转化后的产物适用于PCR扩增和DNA测序等下游应用。
实验流程
图3.Superfast BS转化实验流程
产品亮点
产品亮点一:
优异的转化率
投入不用量的293gDNA,293gDNA参入0.5% λ DNA,使用12227(磁珠法)与竞品1转化试剂盒进行头对头对比,同时采用双链甲基化DNA建库(12214ES),如图4所示:12227(磁珠法)对不同投入量的DNA中 λ DNA C的转化率≥99.5%,转化时间适当延长,能进一步提高转化效率。
图4.12227和竞品的转化率
产品亮点二:优异的样本兼容率
10 ng cf DNA和50 ng FFPE DNA,cf DNA和FFPE DNA都参入0.5% λ DNA,使用12227(磁珠法)与竞品1转化试剂盒进行头对头对比,同时采用双链甲基化DNA建库(12214ES),如图5所示:12227(磁珠法)对不同样本中 λ DNA C的转化率≥99.5%,转化时间适当延长,能进一步提高转化效率。
图5
产品亮点三:
优异的回收率
投入不同量的293 DNA,使用12225和12227与竞品1转化试剂盒进行头对头对比,转化后采用Qubit ssDNA定量,计算回收率,如图6所示:12225的样本回收率能稳定达到60%以上,并且当样本量大于200 ng,回收率能超过70%,磁珠法转化试剂在高投入量下,回收率略低于柱式法,1 μg以内,磁珠法的回收率能达到60%。
图6.竞品1为磁珠法
产品亮点四:适用于单细胞甲基化建库
在微流控的自动化单细胞DNA甲基化平台上,进行单细胞甲基化转化实验,样本中单细胞DNA转化率在99%左右。
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产品名称 |
产品货号 |
Hieff® Superfast DNA Methylation Bisulfite Kit超快速DNA亚硫酸氢盐转化试剂盒(柱式) |
12225ES |
Hieff® Mag Superfast DNA Methylation Bisulfite Kit超快速DNA亚硫酸氢盐转化试剂盒(磁珠法) |
12227ES |
翌圣DNA甲基化解决方案