WGBS被认为是甲基化测序的“金标准”。通过Bisulfite处理，将基因组中未甲基化的C碱转换为U，根据PCR扩增改为T，与原来进行甲基化修饰的C碱区分开来，结合高通测定顺序技术与参考序列进行比较，可以判断CpG/CHG/CHH部位是否甲基化。特别适合绘制单碱基分辨率的全基因组DM。

　　应用

　　利用全基因组甲基化测序绘制肿瘤微环境表观特性谱。

　　WGBS研究背景

　　实体瘤的发生和发展过程包括肿瘤上皮细胞及其微环境之间的动态相互作用。目前，对肿瘤的大部分表观基因组研究都集中在上皮肿瘤细胞上。对维持肿瘤表型的肿瘤微环境的分子特性研究较少。肿瘤相关纤维细胞(CAF)是由肿瘤微环境构成的主要细胞。CAF可以促进前列腺癌细胞的迁移和增殖。CAF的表观基因组特征谱还不清楚。

　　研究内容

　　利用文章WGBS技术对肿瘤相关纤维细胞CAF和非恶性前列腺纤维细胞NPF进行甲基化，筛选两者之间的差异甲基化区域DMR，并进行DMR注释。结果表明，CAF的DMR富集发生在基因调控领域，通过与RNAseq的联合分析，证明了这些DMR对基因的转录有调节作用。另外，CAF的DMR基因注释结果显示DMR积累成了与肿瘤相关的信号途径。CAF中筛选的这些DMR可用于前列腺癌诊断。

　　研究结果

　　1.对4例前列腺癌组织分离CAF、4例癌旁组织分离非恶性前列腺癌纤维细胞NPF分别进行全基因组甲基化测序(WGBS)，每个样本的平均测序深度超过7x。结果表明，NPF和CAF具有比较相似的甲基化谱。

　　2.比较NPF和CAF，两组之间有7534个差异甲基化区域(DMR)，其中CAF有更多的低甲基化区域(5038个)。

　　3.统计表明，CAF中确认的DMR丰富地位于基因的调控区域，主要特征大多在CpG岛地区之外。低甲基化DMR更多地位于子区域，更接近转录起点(TSS)。DMR在强化的子区域中丰富。

　　4.基因注解DMR，DMR的30%浓缩到肿瘤相关信号通路。5.为了进一步研究调控区DMR的作用，利用RNAseq进行了基因表达水平检测，结果显示445个MDR与220个差异表达基因(DEG)显著相关，其中162个向上表达DEG相关的是低甲基化DMR。此外，可以通过BSP和RT-PCR确认这种依赖关系。

　　6.通过比较前列腺癌上皮细胞和TCGA数据库中前列腺癌组织的甲基化数据，其中50个高甲基化DMR和15个低甲基化DMR可视为肿瘤特异性DMR，可用于前列腺癌诊断(AUC大于0.8)。