液體活檢通過檢測血液中游離DNA，已成為產前檢測、疾病診斷和移植監(jiān)測等領域極具潛力的無創(chuàng)診斷手段。然而，目前該技術面臨兩大瓶頸：一是難以確定游離DNA的組織來源，二是受限于血漿中游離DNA豐度低以及患者間遺傳變異的巨大異質性。血漿中的游離核小體攜帶豐富的組蛋白修飾信息，但現有方法大多依賴H3K4me3與基因轉錄的正相關關系進行組織來源推斷，難以完整揭示疾病發(fā)生過程中的基因調控機制變化。

2026年3月4日，Nature在線發(fā)表了北京大學何愛彬/景紅梅解放軍總醫(yī)院竇立萍/上海交通大學鄭俊克團隊題為“Cell-free chromatin state tracing reveals disease origin and therapy responses”的研究論文。該研究開發(fā)了名為cf-EpiTracing的自動化平臺，可從微量血漿中高效捕獲多種組蛋白修飾信息，為疾病早期診斷、分子分型和預后預測提供了全新的表觀遺傳分析框架。

研究團隊首先在Biomek i5自動化工作站上建立了cf-EpiTracing技術體系。該方法利用偶聯組蛋白修飾抗體的磁珠捕獲血漿游離染色質，通過Tn5轉座酶進行標記化接頭插入，兩輪條形碼策略實現了96孔板平行處理。僅需50微升血漿即可獲得高質量數據，檢測靈敏度達到0.005納克外源染色質。與傳統(tǒng)的cfChIP方法相比，cf-EpiTracing具有更好的信噪比和峰值檢測準確性。

為實現組織來源的精準追溯，研究團隊整合了BLUEPRINT、Roadmap Epigenomics和ENCODE計劃中65種組織與原代細胞的7種組蛋白修飾數據，構建了包含18種整合染色質狀態(tài)的ChromHMM模型。通過分析每種組織特異的染色質狀態(tài)區(qū)域，建立了組織來源特征圖譜。研究發(fā)現，H3K4me3、H3K9ac和H3K27ac三種修飾的組合足以實現組織和細胞類型的準確分類。

研究團隊對125名健康個體和549名患者進行了cf-EpiTracing分析，涵蓋炎癥性腸病、結直腸癌、冠心病和B細胞淋巴瘤。在結直腸癌患者血漿中檢測到顯著的消化系統(tǒng)組織信號，冠心病患者呈現心臟組織信號富集，淋巴瘤患者則表現為B淋巴細胞特征信號升高。廣義線性模型分類器在區(qū)分這三種疾病時表現出優(yōu)異性能，AUC值均達到0.96以上。

基于健康人群建立的正常分布參考，研究開發(fā)了無偏倚的組織病變篩查模型。該模型不僅能夠識別原發(fā)病變組織，還能發(fā)現臨床尚未顯現的潛在受累器官。在結直腸癌患者中觀察到肝臟信號升高，與肝轉移風險增加相符；淋巴瘤患者則檢測到乳腺、胰腺和脾臟的信號改變，與結外受累的臨床特征一致。不同年齡健康個體的免疫系統(tǒng)相關組織信號呈現梯度分布，反映了年齡相關的病變易感性。

在結直腸癌早期檢測方面，研究從93例健康人和75例結直腸癌患者的發(fā)現數據集中篩選出747個差異整合染色質狀態(tài)，建立了XGBoost機器學習分類器。該模型在32例健康人和32例結直腸癌患者的獨立驗證數據集中達到92.2%的準確率。值得注意的是，該模型對22例結直腸腺瘤患者的檢出率達到77.27%，顯著優(yōu)于CEA和CA125等臨床指標?；诓町惾旧|狀態(tài)將患者分為兩個亞組，兩組患者的無進展生存期存在顯著差異。

在B細胞淋巴瘤研究中，cf-EpiTracing成功區(qū)分了彌漫性大B細胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤和套細胞淋巴瘤三種亞型。通過分析CD34陽性細胞、幼稚B細胞和生發(fā)中心B細胞的特征信號，實現了與臨床診斷高度一致的亞型分類。在濾泡性淋巴瘤向彌漫性大B細胞淋巴瘤轉化的動態(tài)監(jiān)測中，研究揭示了IL17RD和TCF7L2等基因的表觀遺傳失調，以及BCL6和MYC等轉錄因子結合基序的漸進性富集。

針對彌漫性大B細胞淋巴瘤的治療反應預測，研究從432個疾病特異性染色質狀態(tài)中篩選出8個與復發(fā)風險顯著相關的標志物。多因素Cox回歸分析顯示，這些標志物與患者預后的關聯性優(yōu)于國際預后指數等臨床指標。整合這些標志物構建的風險分層模型，在發(fā)現數據集和獨立驗證數據集中均能顯著區(qū)分高低風險組的生存結局。

在套細胞淋巴瘤研究中，cf-EpiTracing同時捕獲了t(11;14)染色體易位事件和相關表觀遺傳改變?；颊哐獫{中CCND1位點的啟動子和增強子組蛋白修飾顯著增強，易位事件檢測信號明顯高于健康人和濾泡性淋巴瘤患者。CCND1位點上下游1兆堿基范圍內的基因增強子狀態(tài)評分與染色體易位評分呈現顯著相關性，揭示了染色體易位與局部表觀遺傳調控的相互作用。

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