近日，中國科學院合肥物質院健康所谷紅倉基因組學團隊聯合浙江大學第二附屬醫院神經外科在深入解析垂體腺瘤分子特征方面取得新進展。研究通過整合腫瘤組織和血漿樣本的RRBS與RNA-seq數據，系統繪制了侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤的表觀遺傳學圖譜，發現17個甲基化異常且表達變化顯著的關鍵基因，并構建了以MIR4535、SLC8A1-AS1和TTC34為核心的細胞游離DNA（cfDNA）甲基化標志物組合。該組合在血漿中能高準確區分侵襲性垂體腺瘤（IPA）與非侵襲性垂體腺瘤（NPA）（AUC=0.980），為垂體腺瘤的無創早期診斷提供了新策略和理論基礎。相關成果發表在國際醫學期刊?BMC Medicine?上。

垂體腺瘤（PA）是最常見的顱內良性腫瘤之一，但約30-40%的患者存在腫瘤侵襲行為，導致術后復發風險較高，治療難度大。傳統的影像學和組織學手段在術前難以準確區分侵襲性垂體腺瘤（IPA）與非侵襲性垂體腺瘤（NPA），因此亟需穩定且可靠的無創生物標志物。DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，與腫瘤的發生與進展密切相關。細胞游離DNA（cfDNA）為腫瘤的無創檢測提供了新的可能性。本研究通過大規模RRBS測序和RNA-seq多組學整合，旨在尋找可用于IPA識別及機制研究的關鍵分子。

本研究納入了129例樣本，包括IPA與NPA患者的腫瘤組織及配對血漿樣本，并引入健康人群血漿作為對照。研究團隊采用RRBS技術對組織及血漿中的cfDNA進行甲基化檢測，并同步開展RNA測序，系統構建了垂體腺瘤從組織到體液的多組學數據庫，全面探索DNA甲基化與轉錄表達之間的關聯特征。

通過多組學整合分析，研究人員系統揭示了IPA與NPA在DNA甲基化和基因表達層面的關鍵差異，并成功篩選出MIR4535、SLC8A1-AS1和TTC34三基因作為cfDNA甲基化標志物。該標志物組合不僅能高效區分IPA與NPA（AUC=0.980），還可精準識別NPA與健康個體（AUC=0.990）。這項研究為垂體腺瘤的治療及其無創診斷提供了新的思路和策略。未來，隨著樣本分類和數量的完善，結合先進的生物信息學技術和多組學分析，有望進一步深入了解腫瘤特異性的發展過程，從而提升早期檢測和治療策略的有效性。

中國科學院合肥物質院研究員谷紅倉、浙江大學第二附屬醫院吳群和張建民為該論文的并列通訊作者。中國科學院合肥物質院項目副研究員趙寧寧和浙江大學第二附屬醫院陳一可為該論文的并列第一作者。該項研究得到了國家自然科學基金的支持。

文章鏈接：https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12916-025-04164-1

圖1 差異甲基化區域與基因表達之間的關聯分析

圖2 用于從NPA中篩選IPA的cfDNA生物標志物的鑒定