Infinium MethylationEPIC BeadChip（以下简称EPIC芯片）是目前应用最广泛的甲基化芯片平台，其850K版本可同时检测约85万个CpG位点，覆盖了基因启动子区、CpG岛、开放染色质区域及增强子等关键调控元件。该平台基于探针杂交原理，通过单碱基延伸实现甲基化状态的定量，具有标准化程度高、实验操作简便、数据产出一致性好等优势，适用于大规模队列研究中的甲基化谱筛查。
甲基化检测技术的方法学比较：芯片与靶向捕获测序的实证评估
2026-08-19 来源:本站 点击次数:30简述
DNA甲基化是表观遗传调控的核心机制之一，其检测技术平台的选择直接影响研究数据的质量与生物学结论的可信度。当前，以Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip为代表的芯片技术和以TruSeq Methyl Capture EPIC为代表的靶向捕获测序技术，是开展大规模表观基因组关联研究（EWAS）的两类主流工具。二者在覆盖范围、数据分辨率、技术可重复性及成本效益方面各有侧重。
DNA甲基化是表观遗传调控的核心机制之一，其检测技术平台的选择直接影响研究数据的质量与生物学结论的可信度。当前，以Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip为代表的芯片技术和以TruSeq Methyl Capture EPIC为代表的靶向捕获测序技术，是开展大规模表观基因组关联研究（EWAS）的两类主流工具。二者在覆盖范围、数据分辨率、技术可重复性及成本效益方面各有侧重。
一、两类技术的原理框架与覆盖范围
（一）甲基化芯片的靶向设计逻辑
（二）甲基化靶向捕获测序的原理与覆盖
以Illumina TruSeq Methyl Capture EPIC（以下简称TruSeq EPIC）为代表的靶向捕获测序技术，利用重亚硫酸盐转化后的靶向杂交捕获策略，对基因组特定区域进行富集后测序，可检测约334万个CpG位点。其设计目标是在全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）与芯片之间提供"中间选项"：覆盖范围约为EPIC芯片的4倍，同时避免WGBS的高昂成本与海量数据分析负担。该技术通过靶向探针杂交捕获目标区域，不依赖于甲基化状态，具有单碱基分辨率。
二、覆盖度与功能区域分布的实证比较
（一）总体覆盖量与交集分析
一项基于11例人乳腺组织样本的头对头比较研究显示，TruSeq EPIC在实证检测中平均可覆盖约332万个CpG位点（至少1×覆盖深度），而EPIC芯片在同一样本中检测到约75万个CpG。两类平台在设计上存在约58.8万个重叠的CpG位点，其中约50.7万个位点在TruSeq EPIC中至少被1×覆盖，约39.9万个位点达到10×以上覆盖深度。这表明，靶向捕获测序的主要优势在于额外检测了大量芯片未能覆盖的CpG位点，尤其是在非CpG岛区域。
（二）功能区域覆盖的差异化格局
从基因组功能注释来看，EPIC芯片的设计偏向于启动子区、CpG岛及已知的差异甲基化区域，其探针在CpG岛和shore区域的密度较高。TruSeq EPIC则提供了更均衡的全基因组覆盖：其捕获区域内约50%的CpG位于CpG岛，7%位于shore区域，6%位于shelf区域，37%位于开阔海区（open sea）。此外，约47%的靶向位点位于DNase I超敏感位点，40%位于开放染色质区域，这提示靶向测序在检测调控元件甲基化变异方面具有更广的探查范围。
（三）针对特定基因的覆盖深度差异
在基因层面，靶向捕获测序展现出更高的位点密度。以MTOR、EGFR、TP53等肿瘤相关基因为例，在相同基因组区间内，甲基化捕获测序所覆盖的CpG位点数显著多于850K芯片，为精细化剖析关键基因内部甲基化异质性提供了更高的分辨率。
三、数据质量、可重复性与定量性能
（一）定量一致性的评估
在同一样本的技术重复间比较中，EPIC芯片展现出更高的整体定量重现性。一项基于脐带血样本的研究显示，EPIC芯片重复样本间的Pearson相关系数通常在0.98以上；而TruSeq EPIC测序数据的重复相关性，取决于是否采用平滑化或区块化处理策略来聚合邻近位点的计数。在未中心化的情况下，测序数据的重复相关系数受位点间生物学变异主导，可能低估技术重复性；若对数据进行中心化处理以扣除位点间差异，两种平台的重复相关性趋于接近。
（二）测序深度对数据完整性的影响
TruSeq EPIC的位点检出率与测序深度直接相关。在当前典型测序数据量（约56M paired-end reads，平均40×覆盖深度）下，约82%的靶向CpG位点可达到10×以上覆盖。但存在部分位点（尤其位于高GC含量区域）始终难以获得有效覆盖，这可能造成数据缺失，需在后续分析中予以处理。
四、重亚硫酸盐转化的固有偏倚与新兴替代方案
无论芯片还是靶向测序，目前均依赖重亚硫酸盐转化来区分甲基化与未甲基化胞嘧啶。这一化学处理会导致DNA片段化，并存在不完全转化的风险——未转化的未甲基化胞嘧啶会被误判为甲基化，产生假阳性信号，尤其在CpG富集区域更为突出。近年来，基于TET2酶和APOBEC脱氨酶的酶法转化技术（EM-seq）已被证实可在保留DNA完整性的同时实现高转化效率，且与WGBS具有高度一致性，可作为重亚硫酸盐转化的重要补充或替代方案。第三代纳米孔测序可直接读取5mC和5hmC修饰，无需化学转化，在长读长和复杂区域检测中展示出独特优势。
五、能提供甲基化芯片 / 甲基化捕获测序相关检测服务的公司有哪些？
乐备实可承接甲基化芯片（EPIC 850K）及甲基化靶向捕获测序（涵盖人、小鼠等多物种设计）的检测与数据分析服务，依托标准化实验流程与配套生物信息学方案，能够开展全基因组甲基化谱筛查、差异甲基化位点/区域鉴定、功能区域注释及多组学关联分析等研究工作，为表观遗传学研究提供系统性的技术支撑。
| 货号 | 产品名称 | 指标 |
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IL-1 β/IL-1F2，IL-2，IL-4，IL-6 ,IL-8/CXCL8，IL-10，IL-12 p70，IL-13，TNF-α，IFN-γ |
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G-CSF,GM-CSF,IFN-γ,IL-10,IL-12(p70),IL-13,IL-17A,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-7,IL-8/CXCL8,MCP-1/CCL2,MIP-1β,TNF-α,IL-1Rα,IL-9,IL-15,FGF-basic,Eotaxin/CCL11,IP-10/CXCL10,MIP-1α/CCL3,PDGF-BB,RANTES,VEGF-A |
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IFN-γ,IL-10,IL-2,IL-8/CXCL8,CD126/IL-6R,IL-32,IL-26,gp130/sIL-6Rβ,IL-29/IFN-λ1,Osteocalcin,LIGHT/TNFSF14,IL-28A/IFN-λ2,IL-20,IL-11,IL-35,IL-22,IL-19,TWEAK/TNFSF12,MMP-1,IFN-β,Chitinase 3-like 1/CHI3L1/YKL-40,MMP-2,APRIL/TNFSF13,IL-34,TSLP,BAFF/TNFSF13B,sCD30/TNFRSF8,sCD163,IFN-α2,IL-12(p40),IL-12(p70),IL-27(p28),MMP-3,Osteopontin,Pentraxin-3,TNF-R1,TNF-R2 |
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GM-CSF,IFN gamma,IL-1 beta,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-12p70,IL-13,IL-18,TNF alpha,IL-9,IL-10,IL-17A (CTLA-8),IL-22,IL-23,IL-27,G-CSF (CSF-3),IFN alpha,IL-3,IL-15/IL-15R,IL-28,IL-31,IL-1 alpha,LIF,ENA-78 (CXCL5),M-CSF,Eotaxin (CCL11),GRO alpha (CXCL1),IP-10 (CXCL10),MCP-1 (CCL2),MCP-3 (CCL7),MIP-1 alpha (CCL3),MIP-1 beta (CCL4),MIP-2,RANTES (CCL5) |
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