breakpoint-motif分析：血浆cfDNA break

循环中的cfDNA是由细胞凋亡和坏死释放的细胞外DNA片段组成的，因此承载着来自细胞和组织来源的分子特征。特别是，循环肿瘤DNA（ctDNA），作为癌症患者总cfDNA的一部分，代表了从肿瘤细胞中脱落的DNA。

本文主要做了一下事情：我们利用全基因组测序（WGS）数据，建立了一个用于早期肺腺癌（LUAD）检测的稳健的cfDNA片段组学机器学习模型。从I期LUAD患者和健康对照组的WGS中提取了分析切割位点上游和下游序列的cfDNA基因组断点基序。我们将the breakpoint motifs 纳入逻辑回归算法的预测模型。模型可以敏感地检测I期LUAD，包括小尺寸（< 1cm）肿瘤。当测序深度下降到0.5X时，模型性能保持一致。此外，我们在一个外部验证队列和另一个良性结节病例数据集中验证了其性能。

基本假设：

we inferred that a broader context around the genomic cleavage sites as a whole would contribute to the nuclease cutting site selection. Therefore, the profile of the 6bp breakpoint motif was also included in the test

cfDNA breakpoint motif 定义如下：

cfDNA 6bp breakpoint motif was defined as the 3bp extensions to both directions of the aligned cfDNA 50 breakpoints in the human reference genome hg19

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文章的研究思路如下：

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文献使用了三种机器学习算法构建分类模型：logistic regression, deep learning, and XGBoost，预测效果如下图a：

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模型验证数据集结果：

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当然，此文除了breakpoint motif还有前面我们提到的end motif分析，只不过我们这里比较关注breakpoint motif。

前面我们提到的end motif分析：

• end motifs分析： 血浆cfDNA End-Motif 反卷积分析：https://www.jianshu.com/p/546df3b1c434
• end motifs分析： 血浆DNA End-Motif Profiling as a Fragmentomic Marker：https://www.jianshu.com/p/0151d6c45687

文献信息：
EBioMedicine. 2022 Jul:81:104131. doi: 10.1016/j.ebiom.2022.104131. Epub 2022 Jun 30
Sensitive detection of stage I lung adenocarcinoma using plasma cell-free DNA breakpoint motif profiling