临床CUT&Tag

临床CUT&Tag服务简介临床样本CUT&Tag技术，将CUT&Tag技术耗时短、微量样本兼容和高特异性/分辨率等优势与临床样本直接反映疾病情况、利于临床应用和转化和伦理考量少等优势相结合，产生了显著的“协同效应”，推动科研与临床应用的突破！

临床样本CUT&Tag技术难点

1. 临床样本特点

临床样本收集过程都会经历长时间冷冻保存，导致核膜完整性遭破坏，通透性改变，也会导致提取细胞核碎片率高，影响建库成败；染色质凝聚状态异常，DNA与组蛋白结合改变，组蛋白解离或结合方式变化等。

2. CUT&Tag技术瓶颈

要求使用活细胞，细胞活性应不低于80%。活性过低可能导致细胞内蛋白质与DNA的相互作用发生改变，或者在实验过程中细胞无法正常进行反应，影响实验结果的准确性。

技术优势项目案例

01 部分项目样本类型

样本类型覆盖范畴“广”：在样本类型的覆盖范畴方面，已具备广泛适配能力，可支持多类别样本的实验需求

样本冻存时长跨度“大”：实验样本的冻存时长具有显著的跨度范围，能满足冻存时间短期至长期样本的实验需求

02 项目实验

提核质检

通过技术优化，已克服临床样本冻存对细胞核的影响。不同冻存时长的临床样本提核镜检结果都显示，细胞核完整度高，碎片率低，背景杂质少。

图1  多种癌组织临床样本提核结果展示

03 建库结果

CUT&Tag文库片段预扩增胶图长度呈梯度分布，表明实验过程中细胞染色质构象相对正常。

图2  不同癌/癌旁组织H3K18la CUT&Tag建库预扩增跑胶图

04 生信分析

1、信号峰富集分析

癌组织由于Warburg效应往往积累较多乳酸，引起样本中乳酰化修饰丰度升高。H3K18la作为乳酰化修饰中研究最深入的组蛋白靶点，在展示的三种不同样本类型案例中，均呈现出癌组织H3K18la修饰在TSS处的富集信号远高于对应癌旁组织信号，与预期结果一致，且冻存时间较长的也有较好的结果。

图3  不同癌/癌旁组织H3K18la CUT&Tag信号峰富集分析

2、IGV结果展示（以胃癌为例）

TGFBR1在胃癌中具有双重角色：早期可能通过TGF-β经典通路发挥抑癌作用，而晚期则通过激活促转移、免疫逃逸通路推动肿瘤进展。其异常表达或突变与胃癌的侵袭性表型、治疗抵抗及不良预后密切相关。实验结果发现，癌组织TGFBR1基因上H3K18la修饰富集显著高于癌旁组织，表明癌组织中的TGFBR1高表达或受到H3K18la的调控。

图4  临床样本胃癌/癌旁组织H3K18la CUT&Tag在TGFBR1处的富集情况

3、GO/KEGG分析（以胃癌为例）

胃癌组织VS癌旁组织特异富集峰关联基因的KEGG分析显示大量与肿瘤密切相关的通路。

图5  临床样本胃癌组织特异富集峰KEGG分析气泡图

综上，数据结果表明不同类型/不同冻存时长的临床样本测试项目从前期实验到后期分析的结果都比较理想且符合科学逻辑。

临床样本CUT&Tag独有福利

景杰生物临床样本CUT&Tag的生信分析标准报告中相比其他样品，会额外赠送以下两部分分析内容。

01 疾病富集分析

利用CUT&Tag数据探究目的蛋白/修饰结合位点相关基因在疾病中的富集情况，将其基因集与疾病基因数据库比对、统计。若结合基因富集于肿瘤通路基因，提示目的蛋白/修饰在肿瘤进程中有重要作用，助于研究发病机制。

图6 疾病富集分析

02 药物靶点分析

利用CUT&Tag数据挖掘潜在的药物作用靶点。分析时，先锁定与疾病关联紧密的转录因子，再寻找能特异性调节该转录因子活性或其上下游信号通路分子的化合物。例如，若某转录因子在某种神经退行性疾病中过度激活，通过生信分析找到可抑制其活性且对机体其他正常生理功能影响小的小分子药物靶点，为开发新型靶向药物奠定基础，加速从基础研究到临床治疗的转化进程。

图7  药物靶点分析

应用领域

临床样本CUT&Tag实验设计

策略一  不同类型样本

策略二 蛋白组学联动研究

从蛋白质组学结果的转录因子PPI分析中确定2-3个hub蛋白，探究蛋白在转录调控层面的相互作用。

策略三 翻译后修饰间crosstalk研究

以上实验设计表明①不同类型的临床样本之间可以进行对比研究②同一批临床样本也可进行蛋白组学和CUT&Tag表观组学研究③单一类型临床样本可进行组蛋白多位点/修饰研究