肺癌基因检测怎么做的基因是“源”,肺癌诊断需从源头抓起!

癌症是正常细胞由于基因突变造成异常增殖所引起的疾病,从本质上说是一种基因病。有约10~15%的癌症是遗传造成的,其中乳腺癌、胃肠道癌症的遗传性因素占重要作用。世界卫生组织指出,40%以上的癌症是可以预防的。从癌症的源头入手,基因检测和筛查是
癌症是正常细胞由于基因突变造成异常增殖所引起的疾病,从本质上说是一种基因病。有约10~15%的癌症是遗传造成的,其中乳腺癌、胃肠道癌症的遗传性因素占重要作用。世界卫生组织指出,40%以上的癌症是可以预防的。从癌症的源头入手,基因检测和筛查是癌症防控的重要手段。DNA甲基化是表观遗传学研究的一个重要方面,DNA修饰以启动子区域CpG岛甲基化最为常见。越来越多证据表明DNA的甲基化修饰与恶性肿瘤的发生密切相关。早在2005年,德国海涅大学的SchmiemannV等在肺癌患者中发现APC、p16(INK4a)及RASSF1A等基因的甲基化状态异常,并首次提出利用甲基化检测进行肺癌早期诊断。随后,由于MS-PCR为代表的检测技术发展,后续的研究陆续发现DAPK、DLEC1、SHOX2、hMLH1、CADM1、CALCA等基因的甲基化状态与肺癌发生有密切联系。人矮小同源盒基因SHOX2(ShortStatureHomobox2)是同源盒基因家族的一员,位于人3号染色体长臂(3q25.32)上,其在胚胎时期的表达调控与器官发育密切相关。SHOX2基因的甲基化异常与肺癌具有密切关系,BerendSchmidt等[1]对肺癌患者肺泡灌洗液(BALF)中的癌细胞进行重甲基特异性甲基化实验分析,表明SHOX2甲基化能帮助鉴别肺部的良性疾病和恶性肿瘤,其特异性可达95%,敏感性为68%,且SHOX2甲基化对诊断肺鳞癌和小细胞肺癌(SCLC)更敏感,敏感性分别为82%和97%,此外,Dietrich等[2]及Kneip等[3]的研究也都得出了类似的结果,基于SHOX2基因,德国Epigenomics公司开发了第一款肺癌基因甲基化检测试剂盒——EpiproLung。RASSF1A是同样位于3号染色体(3p21.3)上的一种抑癌基因,其同样与肺癌尤其是小细胞肺癌的发生密切相关,Huang等人[4]检索了Pubmed、Webofscience、ProQest、Medline等数据库获得15篇文献,对RASSF1A超甲基化与肺癌患病风险进行大数据分析,证实两者之间的显著相关性。平均43.75%的肺癌病人有RASSF1A基因的超甲基化,其中1篇文献[5]中肺癌病人的RASSF1A甲基化检出率达94.44%,4篇文献[5-8]中肺癌RASSF1A甲基化检出率达80%以上。Wang等[9]同样用大数据分析RASSF1A基因甲基化与肺癌预后的关系,结果显示RASSF1A基因的甲基化是肺癌预后差的独立因素。SHOX2与RASSF1A搭配联合检测,任一基因检出甲基化即定义为样本甲基化检测阳性,两基因同时未检出甲基化则定义样本甲基化检出阴性,为可进一步提高诊断的灵敏度和特异性,目前商品化的试剂盒已经上市(Lung-Me,上海透景)。上海交通大学附属胸科医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、郑州大学第一附属医院针对该产品的临床验证实验显示,甲基化检测肺癌的灵敏度和特异性分别达78.5%和87.0%。Zhang等人[10]的研究中,灵敏度和特异性分别达81.0%和97.4%,尤其对I期的肺癌患者有极高的检出率,为85.7%;而细胞学对肺癌的敏感度仅68.3%,对I期患者的检出仅46.4%。张毅敏等[11]同样对580例患者的BLAF样本的SHOX2和RASSF1A基因的甲基化状态进行检测,敏感性和特异性分别是74.3%和87.1%,特异性与细胞学无显著差异,而敏感性显著高于细胞学的44.7%。DNA甲基化与肿瘤的发生密切相关,其在细胞生长、细胞分化、细胞周期控制、DNA修复、血管生成和侵袭,在人类肿瘤发生中发挥重要作用。DNA甲基化检测相比于传统的肿瘤标志物和细胞学检测,都展现出更好的灵敏度。同时在肿瘤的发生发展过程中,由于CpG岛的局部高度甲基化是癌变的“源头”,早于细胞恶性增生,因此甲基化的检测可以更早的用于肿瘤发生的诊断。随着肿瘤遗传学和检测技术的不断发展,肿瘤的早期诊断和治疗必将深入到分子层面,诸如SHOX2+RASSF1A双基因甲基化检测的商品化试剂盒也必将得到越来越多的涌现,助力于更精准的临床检测诊断!参考文献[1]SchmidtB,LiebenbergV,DietrichD,etal.SHOX2DNAmethylationisabiomarkerforthediagnosisoflungcancerbasedonbronchialaspirates[J].BmcCancer,2010,10(1):600.[2]DietrichD,KneipC,RajiO,etal.PerformanceevaluationoftheDNAmethylationbiomarkerSHOX2forthe,aidindiagnosisoflungcancerbasedontheanalysisofbronchialaspirates.[J].InternationalJournalofOncology,2012,40(3):825-832.[3]KneipC,SchmidtB,SeegebarthA,etal.SHOX2DNAmethylationisabiomarkerforthediagnosisoflungcancerinplasma[J].JournalofThoracicOncologyOfficialPublicationoftheInternationalAssociationfortheStudyofLungCancer,2011,6(10):1632-1638.[4]HuangYZ,WuW,WuK,etal.AssociationofRASSF1Apromotermethylationwithlungcancerrisk:ameta-analysis[J].AsianPacJCancerPrev,2014,15(23):10325-10328.[5]HelmboldP,LahtzC,HerpelE,etal.FrequenthypermethylationofRASSF1AtumoursuppressorgenepromoterandpresenceofMerkelcellpolyomavirusinsmallcelllungcancer.[J].EuropeanJournalofCancer,2009,45(12):2207-2211.[6]LiW,DengJ,JiangP,etal.MethylationoftheRASSF1AandRARβgenesasacandidatebiomarkerforlungcancer[J].Experimental&TherapeuticMedicine,2012,3(6):1067.[7]LiW,DengJ,TangJX.CombinedeffectsmethylationofFHIT,RASSF1AandRARβgenesonnon-smallcelllungcancerintheChinesepopulation[J].AsianPacificJournalofCancerPreventionApjcp,2014,15(13):5233.[8]WangY,YuZ,WangT,etal.IdentificationofepigeneticaberrantpromotermethylationofRASSF1A,inserumDNAanditsclinicopathologicalsignificanceinlungcancer[J].LungCancer,2007,56(2):289-294.[9]WangJ,WangB,ChenX,etal.TheprognosticvalueofRASSF1Apromoterhypermethylationinnon-smallcelllungcarcinoma:asystematicreviewandmeta-analysis[J].Carcinogenesis,2011,32(3):411-6.[10]ZhangC,YuW,WangL,etal.DNAMethylationAnalysisoftheSHOX2andRASSF1APanelinBronchoalveolarLavageFluidforLungCancerDiagnosis[J].JournalofCancer,2017,8(17):3585-3591.[11]张毅敏,王明丽,吴杰,等.肺泡灌洗液中SHOX2和RASSF1A基因甲基化联合检测对肺癌的诊断价值[J].肿瘤学杂志,2016,22(12):1032-1036.

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