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背景：核小体定位和占据是染色质组织的基本特征，然而其在不同人类癌症中的变异及其在无创癌症检测中的潜在应用仍缺乏充分表征。方法：我们利用ATAC-seq系统表征了涵盖23种癌症类型的410例原发性肿瘤中的核小体组织特征，并建立了经独立MNase-seq数据验证的高可信度泛癌核小体图谱。我们表征了共享核小体模式和癌症类型富集的核小体模式，探究了其与肿瘤异质性及调控改变之间的关联，并评估了组织来源的核小体特征用于癌症分类以及基于循环游离DNA（cfDNA）的癌症检测的可行性。结果：该图谱鉴定出与不同调控程序相关的共享核小体和癌症类型富集核小体。值得注意的是，核小体占据为基于染色质可及性的肿瘤分层提供了互补信息，并揭示了同一癌症内部的分子异质性，其中包括与基底样乳腺癌相关的亚组。在肝细胞癌中，差异核小体分析揭示了与调控通路、转录因子基序及候选基因相关的癌症相关染色质重塑。重要的是，组织来源的核小体特征可在cfDNA中被检测到，从而实现三种癌症类型之间的分类（AUROC = 0.877）以及结直肠癌检测（AUROC = 0.930）；在一个独立验证队列中，AUROC为0.773。我们还开发了OncoNucAtlas，这是一个公开访问的数据库，可用于探索这些核小体景观。结论：我们的研究表明，癌症相关的核小体组织可作为表观基因组信息的互补来源，并且展示了组织来源核小体特征在基于 cfDNA 的癌症检测中的潜力。泛癌图谱为研究肿瘤异质性及开发非侵入性癌症检测方法提供了资源。
背景：核小体定位与占据是染色质组织的基本特征，但其在不同人类癌症中的变异及其用于无创癌症检测的潜力仍缺乏充分研究。
方法：我们利用 ATAC-seq 系统表征了涵盖 23 种癌症类型的 410 例原发肿瘤中的核小体组织，并建立了经独立 MNase-seq 数据验证的高置信度泛癌核小体图谱。我们刻画了共有及癌症类型富集的核小体模式，探究其与肿瘤异质性和调控改变之间的关联，并评估了组织来源核小体特征用于癌症分类和基于循环游离 DNA（cfDNA）的检测的效果。
结果：该图谱鉴定出与不同调控程序相关的共有核小体及癌症类型富集核小体。值得注意的是，核小体占据为染色质可及性提供了互补信息，可用于肿瘤分层，并揭示单一癌症内部的分子异质性，包括与乳腺癌基底样亚型相关的亚群。在肝细胞癌中，差异核小体分析揭示了癌症相关的染色质重塑，涉及调控通路、转录因子基序及候选基因。重要的是，组织来源的核小体特征可在 cfDNA 中检测到，从而实现三种癌症类型的分类（AUROC = 0.877）和结直肠癌检测（AUROC = 0.930）；在独立验证队列中，AUROC 为 0.773。我们还开发了公开数据库 OncoNucAtlas，以便探索这些核小体景观。
结论：我们的研究……癌症相关核小体组织是表观基因组信息的互补来源，并……
展示了组织来源核小体特征在基于 cfDNA 的癌症检测中的潜力。泛癌图谱为研究肿瘤异质性及开发非侵入性癌症检测方法提供了资源。
作者正在为本稿件中介绍的数据库 OncoNucAtlas 申请软件著作权。作者声明不存在其他利益冲突。
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关键词：泛癌核小体图谱 · 肿瘤异质性 · 染色质可及性 · 游离DNA检测 · 表观基因组学 · ATAC-seq
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.758417v1?rss=1