科研人的“预制菜”来了：如何快速搭配合适的甲基化测序方案？
01 如何选择合适的 DNA 靶向甲基化测序方案？
当前用于 DNA 甲基化检测的主流技术路线包括基于亚硫酸氢盐转化的化学方法 (BS) 和基于 TET2 和 APOBEC 等生物酶的酶学转化法 (EM)，以及无需序列转化的甲基化敏感性限制性内切酶技术 (MSRE) 等。
每种技术路线都有自身的特点、优劣势和适用场景，因此在方案选择时，如何根据研究目的、样本类型、起始投入量、目标标志物、开发成本预算与通量等多重因素综合权衡来选择合适的 DNA 甲基化检测方案用于基础研究或临床应用，值得我们进行全面的讨论，从而选择一种能够较为完美解决当前问题的技术路径。
在面对多种检测方法时，我们建议首先明确两个关键问题：
第一，针对不同类型和起始投入量范围的样本，如何选择更合适的方法？
第二，我更关注检测灵敏度，还是成本与时效？是否需要突变联合检测？
基于生物素修饰探针的液相杂交捕获技术通过富集特定基因组区域，成为提高检测灵敏度的有效手段之一，其可根据目标区域的甲基化特征或序列特征特异性富集信号，从而显著增强对目标位点的检测能力。纳昂达为此提供了一套覆盖靶向甲基化测序全流程的完整试剂解决方案和技术应用工具，包括从甲基化文库制备、BS 转化到独家专利型技术的高灵敏度 μCaler® 系列甲基化捕获，再到基于 MSRE 技术实现甲基化与突变共检的 μCaler® DNA Full Screen System (μCaler® FS)，以满足从基础研究到临床转化的多样化检测需求。
表 1. 纳昂达 DNA 甲基化检测不同技术路线比较。
综合而言，BS 转化及 MSRE 两种技术路线各有其适用的场景，根据样本起始量范围、周转时间 (TAT)、研究目标和应用需求的不同，可以选择适合的检测方法。纳昂达通过提供高品质试剂、灵活的流程选择与专业化的技术支持，致力于满足多样化样本类型与不同研究应用场景下对 DNA 甲基化检测的精准度、灵敏度与通量要求，推动表观遗传学基础研究、肿瘤精准医疗、癌症早筛早诊、MRD 复发监测等领域的发展。
02 纳昂达高灵敏度μCaler® 系列靶向甲基化测序方案
方案一
μCaler® 系列：适用于小范围高灵敏度靶向甲基化测序
基于 μCaler® 系列甲基化捕获方案，纳昂达提供了端到端的全流程解决方案，配套适用于 NovaSeq 等系列高通量测序平台的文库制备和靶向捕获试剂。这一方案支持从数 Kb 到数十 Kb 级别的小范围基因组区域的高灵敏度甲基化检测。此外，基于此方案我们还提供了目录 Panel：μCaler® EMS Panel v1.0 (约 20 Kb，含 2,097 个 CpG 位点)，全方位支持全面且精准的甲基化检测；同时，基于 μCaler® 方案和穷尽式探针设计思路，我们还提供了 μCaler® 系列个性化小 Panel (20-100 nt 不等长) 定制服务，具有捕获稳定、灵敏度高、操作简便快速、覆盖均匀等特点，特别适用于甲基化标志物的筛选、验证与评估，满足多癌种早筛等产品开发的应用需求。
方案二
μCaler® FS 系列：适用于特定位点超高灵敏度靶向甲基化测序
基于 μCaler® FS 系列甲基化捕获方案，纳昂达提供了端到端的全流程解决方案，配套适用于主流高通量测序平台的文库制备和靶向捕获试剂。这一方案支持从数 Kb 到数十 Kb 级别的基因组特定位点 (受限于 MSRE 位点选择) 区域的超高灵敏度甲基化检测，并仅需 1 份样本，通过 1 个杂交反应和 1 套捕获探针即可实现多组学分析。此外，基于此方案我们还提供了目录 Panel：μCaler® FS EMS+ Panel v1.0 (约 100 Kb，含 1,783 个 CpG 位点，探针覆盖 9,680 个 CpG 位点)，全方位支持全面且精准的甲基化检测和 MRD 复发监测；同时，基于 MSRE 技术和 μCaler® 探针设计方案，我们还提供了 μCaler® FS 系列探针定制服务，具有捕获更稳定、比对率更高、灵敏度更高、操作简便更快速、覆盖更均匀等特点，特别适用于甲基化标志物的筛选、验证与评估，早期筛查与风险预警模型/复发监测与疗效评估模型的建立、验证与评估，满足多癌种早筛、MRD 复发监测等产品开发的应用需求。
03 DNA 甲基化检测应用场景模拟分析
回到最初提出的两个关键问题，我们可将研究目标、样本类型、灵敏度要求与成本等因素综合权衡，从而选择较为适合的方案。总体而言，μCaler® 系列甲基化捕获方案更适用于小 Panel、低起始量且对灵敏度要求较高的分析场景，但目前受限于测序平台的选择。如需同时进行突变联合检测，并追求更低的测序成本、更快的工作流程或更高的检测灵敏度，则更建议采用 μCaler® FS 系列捕获方案，但需考虑 MSRE 识别位点的限制。值得一提的是，μCaler® FS 系列捕获方案由于无需序列转化，其对极低起始量样本的兼容性通常优于 BS 转化流程 (μCaler® 系列甲基化捕获方案)，两者均兼容 cfDNA/gDNA/FFPE DNA 等不同类型的起始样本，并可提供个性化探针定制服务，以满足多样化的表观遗传学研究与临床应用需求。
在此，我们假设不同类型的客户在不同的应用场景下结合研究目标，纳入不同维度的考量因素，来选择较为合适的 DNA 甲基化靶向测序方案：
应用场景模拟 1：临床医院/病理科
Q: 我是医院的临床医生，手里有少量的肿瘤患者与健康对照的血液样本，候选基因/位点明确。我想要在极低起始量下进行多组学验证分析，并且必须留存样本，我该如何选择测序方案？
A: 建议优先选择 μCaler® FS 系列捕获方案结合个性化定制探针，并搭配使用分子标签接头 (UMIs/BMIs)。
理由：μCaler® FS 系列捕获方案无需序列转化，能够最大限度地保留原始序列信息，支持超低起始量样本的甲基化与突变共检。仅需 1 份样本，通过 1 个杂交反应和 1 套捕获探针即可实现多组学检测，极大提高了样本利用率；同时，使用分子标签接头可以显著提高超低频突变与低丰度甲基化信号的分析能力，并且 μCaler® 系统对小 Panel 的捕获能够实现高灵敏度与均匀覆盖，特别适用于珍稀临床样本的高价值多维验证。
应用场景模拟 2：肿瘤早筛/检测公司
Q: 我是肿瘤检测服务公司的研发人员，主要关注成本与方法学稳定性，目标是开发高灵敏的多癌种早筛产品，测序平台以 NovaSeq 系列为主，该如何选择甲基化测序方案？
A: 建议优先考虑 μCaler® 系列甲基化捕获方案结合 μCaler® EMS Panel v1.0 (或定制目标癌种的 μCaler® 系列探针) 作为主方案，并在规模化阶段精选标志物以评估成本效益。
理由：μCaler® 系列甲基化捕获方案依赖于独家专利型技术的 μCaler® 探针设计方案及优化的杂交捕获系统，能够在低丰度场景中保持高灵敏度；此外，μCaler® 杂交捕获系统操作简便，支持单日快速流程，缩短周转时间，非常适合产品化开发。此外，μCaler® EMS Panel v1.0 囊括了数千个 NMPA/FDA 批准以及文献和专利报道中具有重要意义的位点，涵盖 9 大高发癌种，并通过临床确诊患者的配对样本验证，为多癌种早筛产品开发提供了有效参考信息，极大地缩短了产品开发周期。
综上所述，在选择合适的 DNA 甲基化靶向测序方案时，应综合考虑以下因素：
1) 样本量；
2) 是否需要突变联合检测；
3) 预算与 TAT 要求；
4) 生信分析能力与技术支持。
综合考量权衡这些因素，可以为不同的研究目标和应用场景选择较为合适的方案。纳昂达提供的多样化甲基化检测产品矩阵能够满足不同需求，助力科研探索、产品开发以及临床转化。
一图了解纳昂达 μCaler® 系列靶向甲基化测序方案
