聚焦DNA甲基化分子标记开启癌症无创诊
自年奥巴马首次在国情咨文里提出“精准医学”概念以来，精准医疗建设就以迅雷不及掩耳之势在全世界蔓延开来，这使得“精准医学”迅速成为全球性的热词。
现代医学迅速发展，精准医学在西医领域应用日渐成熟，加上当今医学领域基因组学及蛋白质组学分析等医学技术的成熟运用，使得“精准医学”这一概念具有很大的吸引力及应用价值。
尤其在肿瘤治疗领域，癌症作为目前最难攻克的疾病之一，困扰着很多肿瘤患者，给社会带来了重大的经济负担和精神压力。每个肿瘤患者的家庭背后都有无尽的辛酸与痛苦，因此亟需研究出更好的治疗方法及手段，提高广大癌症病人的生存质量及生活水平。
研究人员发现肿瘤发生总是伴随着某些生物分子的异常表达，而这些改变的表达可以作为肿瘤分期，肿瘤再生和预后的指标。要想通过无创的方式找到足够准确的、应用在临床的、并且早在肿瘤潜伏期就能被检测出的分子标记，长期以来都被认为是天方夜谭！但是，近年来，随着各种测序技术的迅猛发展，开发新的分子标记也有了长足进步！年4月发表在GenomicsProteomicsBioinformatics和9月发表在diseasemarkers上的两篇综述详细介绍了无创表观分子标记的发展历程，预示着DNA甲基化分子标记的时代已经到来！
目前，临床上使用的行之有效的癌症无创诊断工具包括肺癌检测的CT、前列腺癌检测的数字化直肠检查，正电子发射断层扫描、乳腺癌检测的钼靶摄影术，但这些都无法替代基于穿刺和核心活检的免疫组化分析。尽管如此，免疫组化受组织材料的限制，成功率也很低。
对于癌症病人，ctDNAs(circulatedtumorDNAs)在cfDNAs(cell-freeDNAs)中的比例处在一个多变的范围内(0.01%-50%)，据认为是肿瘤细胞凋亡或坏死的产物，也可能是肿瘤衍生的外显子。而健康人群的cfDNAs源于骨髓，平均长度70－bp，浓度0－ng/ml。恶性肿瘤病人的ctDNAs长度在－0bp，半衰期从15分钟到数小时不等，被肝脏和肾脏清除。ctDNAs诊断应用包括识别基因突变和识别甲基化程度。在癌症病例中，启动子的过甲基化导致肿瘤抑制因子的沉默和随之而来的诱发，一方面启动子的过甲基化的识别可通过比对个体以往甲基化水平得到，比局部位点的基因突变易于识别，并且在多组病人群体中非常一致（不像位点突变的多态性高，难统一识别）；另一方面，启动子过甲基化诱导的肿瘤发生途径激活发生在癌症初期，因此DNA过甲基化作为表观遗传标记比其它标记物能更早的探测到肿瘤细胞发生的早期动态。而且，样本来源也从过去活检的组织材料到现在易得的血浆、血清、唾液、痰和尿液中游离的DNA（cfDNA）。相比于由凝集反应造成的血清DNA污染，血浆在近年来的应用中更显优势。
表一.与DNA甲基化有关的表观分子标记的收集汇总（摘自三篇文献）
甲基化DNA分子标记在研究中显示非常高的敏感性。比如MCAM在60例T1c期（早期）前列腺癌的识别率达到85%。同样，GSTP1在前列腺癌患者的尿液检测中，敏感性达到75%和特异性达到98%，与免疫组化检测的91%敏感性和88%的特异性基本持平。在膀胱癌里，POU4F2和PCDH17的联合检测对个样本的测试中显示90%敏感性和93.6%特异性。针对例直肠癌患者的粪便样品的TFPI2甲基化检测显示敏感性高达99%。SEPT9过甲基化是高度关联直肠癌进展的标记物，并且它还通过了美国FDA认证。各种研究还表明多种标记分子的联合检测、或者甲基化分子与其它创伤性的临床检测手段结合大大提高了肿瘤诊断的准确性。
ctDNA甲基化的识别方法包括：1甲基化敏感的限制性内切酶消化DNA后，PCR扩增；2甲基化敏感的限制性内切酶消化DNA后，real-timeqPCR扩增；3亚硫酸氢盐（bisulfite）处理，然后PCR、qPCR、或pyrosequencing;4基于bisulfite的全基因组的shotgun测序。
随着EWAS的广泛应用，大批甲基化分子标记也涌现出来，必将推动其在癌症诊断领域的应用。
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参考文献
1.Cheuk,I.W.Y.,Shin,V.Y.Kwong,A.DetectionofMethylatedCirculatingDNAasNoninvasiveBiomarkersforBreastCancerDiagnosis.JBreastCancer20,12–19().
2.Han,X.,Wang,J.Sun,Y.CirculatingTumorDNAasBiomarkersforCancerDetection.Genomics,ProteomicsBioinformatics15,59–72().
3.ReviewArticleDNAMethylationasaNoninvasiveEpigeneticBiomarkerfortheDetectionofCancer.doi:10.5//
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