DNA甲基化和腫瘤的關(guān)系
DNA甲基化(DNA methylation)為DNA化學(xué)修飾的一種形式,是指DNA分子在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下將甲基選擇性地添加到特定堿基上的過程。DNA甲基化能夠在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現(xiàn),是最重要的表觀遺傳調(diào)控方式之一。
胞嘧啶(C)第五個碳原子上連接一個甲基基團
DNA甲基化參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控、細胞分化、胚胎發(fā)育、X染色體失活、基因印記和腫瘤的發(fā)生等過程。
DNA甲基化導(dǎo)致基因表達下調(diào)或沉默
在人基因組中,90%以上的CpG位點是被甲基化的,但是CpG島甲基化程度通常很低,這種情況下,不影響蛋白結(jié)合到DNA的啟動子區(qū)域來啟動轉(zhuǎn)錄,進而使基因表達。轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的地方恰好被甲基化,轉(zhuǎn)錄因子不能與啟動子結(jié)合,使轉(zhuǎn)錄沉默,基因表達下調(diào)或沉默。
* CpG島(CpG islands):富含CG序列,多分布于基因啟動子區(qū)、5'調(diào)控區(qū)及第一外顯子。除重復(fù)序列外,人類基因組中約有25,000個CpG島,其中75%的島長小于850bp。
適用于不同腫瘤發(fā)展階段的檢測技術(shù)
大量的DNA甲基化變異貫穿于正常細胞變?yōu)槟[瘤細胞的全過程,且發(fā)生于腫瘤超早期,超前于基因突變。相比基因組,DNA甲基化處于動態(tài)變化中,能夠像年輪一樣記錄環(huán)境因素的影響。
如果以上表述專業(yè)名詞太多,造成理解困難,讓我們來用生產(chǎn)子彈(抑癌蛋白)的流水線和入侵的敵人(腫瘤細胞)來解釋一下——
人體產(chǎn)生抑癌蛋白就好比工廠的很多條生產(chǎn)子彈的流水線。每一條流水線都有一個鐵質(zhì)開關(guān)。開啟開關(guān)之后,流水線就可以正常生產(chǎn)對抗敵人所需要的子彈,用來打擊敵人。
甲基化就好比開關(guān)上的生銹點。鐵質(zhì)開關(guān)都會存在一部分的生銹點,但在生銹點不多的情況下,不影響開關(guān)的開啟,也不影響子彈的生產(chǎn)。一旦開關(guān)生銹得特別厲害,它就很難開啟,甚至無法開啟,進而影響流水線的生產(chǎn)效率,子彈的生產(chǎn)就得不到保障。
當越來越多的開關(guān)嚴重生銹,越來越多的流水線就會停產(chǎn)。庫存的子彈消耗完了,就無法阻止敵人入侵,腫瘤就會發(fā)生和發(fā)展。
宮頸癌DNA甲基化檢測有必要
眾所周知,HPV是導(dǎo)致宮頸癌發(fā)生的主要原因,但從感染HPV到宮頸癌要經(jīng)過好幾年甚至十幾年的時間。
如果說其他針對子宮頸癌的檢測方式都是從病毒或者宿主細胞層面進行篩查及分流,那DNA甲基化檢測就是從宿主基因?qū)用孢M行分析檢測,從而預(yù)測罹患宮頸癌的風(fēng)險。
宮頸癌DNA甲基化分子檢測臨床路徑建議
作為新興的篩查分流方式,針對高危型HPV陽性或者細胞學(xué)≥ASCUS的患者,均可推薦宮頸癌DNA甲基化分子檢測。
相比細胞學(xué)檢查和HPV檢測,宮頸癌DNA甲基化分子檢測強陽性提示了宮頸癌或者高級別病變的發(fā)生,避免了傳統(tǒng)檢測手段的局限性以及陰道鏡檢測取材等人工操作導(dǎo)致的漏診情況,能有效防治患者宮頸高級別病變或者宮頸癌的進一步發(fā)展。
臨床病例1
患者:55歲,絕經(jīng)6年,下腹疼痛,陰道不規(guī)則出血
患者1年生理困擾, 至縣城醫(yī)院婦科門診
2019年1月:細胞學(xué)結(jié)果為ASCUS;
2019年1月:DNA甲基化檢測高風(fēng)險 & HPV16陽性
2019年2月:活檢結(jié)果為慢性發(fā)炎伴糜爛(醫(yī)師建議隨訪);仍無法解決患者生理困擾, 因此換至北京大型三甲醫(yī)院
2019年2月:細胞抹片檢測結(jié)果為非典型鱗狀上皮細胞,不排除鱗狀上皮內(nèi)病變;HPV檢測:HPV16陽性;陰道鏡活檢結(jié)果:CIN2-CIN3,VAIN;
2019年3月:進行錐切手術(shù)(病理結(jié)果:鱗狀細胞癌);
2019年3月: 廣泛子宮切除。
術(shù)后隨訪
2019年6月:DNA甲基化檢測低風(fēng)險
2020年7月:DNA甲基化檢測結(jié)果為ΔCt=N.D.(低風(fēng)險)
臨床病例2
患者:46 歲
現(xiàn)病史:
上海A醫(yī)院(某三甲醫(yī)院):
HPV:16+18+53+82+44+;TCT:NILM。
上海B醫(yī)院(某三甲醫(yī)院):
陰道鏡病理:(宮頸)慢性炎伴鱗狀上皮增生,可見挖空細胞,符合LSIL;DNA甲基化檢測為高風(fēng)險,△CtP=1.55; △CtJ=4.1。
上海某婦產(chǎn)科醫(yī)院(某三甲醫(yī)院):
病理會診(宮頸)慢性宮頸炎,游離鱗狀上皮低級別鱗狀上皮內(nèi)病變,局灶高級別鱗狀上皮內(nèi)病變。
治療:宮頸LEEP術(shù),術(shù)后病理宮頸高級別鱗狀上皮內(nèi)病變累及腺體。
宮頸癌DNA甲基化檢測應(yīng)用范圍
《中國子宮頸癌三級規(guī)范化防治藍皮書》
2023年5月,《中國子宮頸癌三級規(guī)范化防治藍皮書》編撰項目在京啟動,近50位不同領(lǐng)域?qū)<覅⑴c編撰,目前已完成第三次編審修訂會。其中,《藍皮書》對宮頸癌DNA甲基化檢測進行了推薦,并建議DNA甲基化臨床應(yīng)用包括:HR-HPV陽性患者管理、HR-HPV陽性育齡婦女的管理、LSIL/ASCUS細胞學(xué)分類和三型轉(zhuǎn)化區(qū)與腺癌患者管理。
迪安診斷開展的宮頸癌雙基因甲基化檢測服務(wù),使用PCR-熒光探針法對PAX1 & JAM3基因甲基化程度進行檢測,是衡量受檢者患宮頸高級別病變(HSIL)或?qū)m頸癌風(fēng)險的指標。其結(jié)果以數(shù)值形式(ΔCt)呈現(xiàn),ΔCtP≤6.6表明PAX1基因發(fā)生較高甲基化,ΔCtJ≤10表明JAM3基因發(fā)生較高甲基化。
PAX1或JAM3中的任一基因有較高甲基化現(xiàn)象,那這個患者就屬于宮頸癌的高危人群。
宮頸癌DNA甲基化檢測應(yīng)用場景
此外,PAX1 & JAM3宮頸癌DNA甲基化檢測的應(yīng)用場景還包括防癌體檢、輔助診斷、癌前病變管理以及復(fù)發(fā)監(jiān)測等不同的疾病階段。
參考文獻
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