DNA甲基化检测与肺结节风险评估

作者  大乘  dacheng414645

随着胸部ct检查的普及，肺结节的检出率呈现出逐年增高的趋势，据统计，江苏某三甲医院2018年5月至8月间，肺结节的检出率占胸部ct的80%，其中肺磨玻璃结节（GGN）为11%。对于体检检出的单发GGN，2013年的Fleischner给出了如下的建议：

除了作胸部ct复查以外，还有一个检查方法也渐渐为大众所熟知。这个方法，就是DNA甲基化检测。

所谓DNA甲基化，是指一种表观遗传修饰，它在不改变DNA序列的情况下，对个体的生长、发育、基因表达模式以及基因组的稳定起到重要的调控作用，并且这种修饰作用在发育和细胞增殖的过程中是可以稳定的遗传的。

那么，问题来了，这个甲基化与肿瘤发生之间有密切的关系么？

大量的研究发现，绝大多数的肿瘤的发生与原癌基因的低甲基化与抑癌基因的高甲基化有关。不同疾病可能存在特异性的甲基化图谱，甚至不同阶段的疾病甲基化图谱也不相同。对特定样本进行特定位点的甲基化检测，可以帮助更好的发现癌前病变，辅助疾病分期分级的诊断，为进一步的干预和治疗提供参考依据。

从上述示意图中可以看出，DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸上，人类大约有30亿个碱基对，基因组中大约有2800万个CpG位点。这些CpG位点中，大约60%-80%被甲基化。而在一些特定的区域 ，比如启动子，存在CpG位点富集的序列，我们称之为CpG岛，CpG岛通常未被甲基化。在肿瘤细胞中，整体甲基化水平降低至20%-50%。

针对肺结节的甲基化筛查，目前认为有三个关键基因的甲基化可以作为辅助诊断的标志物。

SHOX2，全称Short Stature Homobox 2，译为“矮小同源盒基因”，是同源盒基因家族的一员，是重要的抑癌基因，其基因表达调控与器官发育密切相关。研究发现，SHOX2 基因在胚胎时期表达于中胚层和外胚层，对骨骼、心脏和神经系统的发育起到重要作用。另外，SHOX2基因甲基化与肺癌等肿瘤有关，其是否有望成为肿瘤的诊断监测指标备受关注。Berend Schmidt等通过差异性甲基化杂交技术对肺癌患者肺泡灌洗液中的癌细胞进行全基因组分析，并通过重甲基（HeavyMethyl）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%。

RASSF1A，是2000年首次从肺癌细胞株中筛选得到的基因。RASSF1A一般被认为是一种抑癌基因，它的启动子区域甲基化与肺癌发生关系密切相关，同时RASSF1A启动子高甲基化，在10%的小细胞肺癌细胞系（SCLC）、63%的非小细胞肺癌细胞系（NSCLC)、30%的原发性NSCLC中能被检测到，具有有良好的特异性和敏感性。

PTGER4基因，又称EP4，为原癌基因 。EP4拮抗剂或EP4基因可抑制NSCLC细胞生长 。以液体活检为基础的DNA甲基化检测技术可以在无法获得病理样本时在细胞水平及分子水平辅助诊断早期肺癌，且具备简便、易行、易掌握、无损伤以及预测性、个体化和患者参与性高等优点，更适合肺癌筛查和指导预防，尤其是亚临床阶段的筛查。

有多篇重量级的文献支撑以上这三个关键基因作为肺结节筛查的指标 。

与现有的早期筛手段相比，关键3基因具有明显的优势：

所以，对于CT检测出存在肺结节的患者，联合肺结节关键3基因检测，有助于区分良恶性结节 。鉴于甲基化检测的巨大临床价值，2017年，国家药品监督管理局（NMPA)批准SHOX2及RASSF1A基因甲基化检测用于肺癌疑似人群肺泡灌注液细胞学检测的辅助检测。