DNA甲基化与肺癌的研究进展

DNA甲基化是研究最多的表观遗传学调控机制,与肺癌的发生、发展、转移及预后密切相关。DNA甲基化在抑癌基因表达方面起关键作用,它可以通过抑制重组序列之间的重组事件维持基因组稳定性。肺癌患者早期体内即可检测到甲基化状态改变,甲基化的检测对肺癌的早期诊断和治疗具有重要的临床价值。     

癌症液体活检新思路：数字PCR检测DNA甲基化

癌症的早期诊断可提高患者生存率.微创采集人体体液的液体活检方法可避免传统肿瘤组织活检方法侵入性和异质性的问题,逐渐成为癌症诊断的新方式.另外,DNA甲基化作为预测癌症发生发展的标志物,引起了越来越多研究者的关注.但传统DNA甲基化的检测方法灵敏度不高,且容易出现假阳性.近年来,数字PCR技术因其超高的检测灵敏度和精确度、无需标准曲线即可进行核酸绝对定量检测的优势,被用于DNA甲基化的定量检测中.本文首先介绍了DNA甲基化与癌症发生发展的关系,总结了传统DNA甲基化检测方法及其在癌症临床诊断中的应用,阐述了基于不同核酸样本分散方法的数字PCR技术及其在微量DNA甲基化检测中的优势,总结了采用数字PCR技术检测癌症患者体液中DNA甲基化的具体步骤,列举了数字PCR技术在癌症DNA甲基化检测中的研究成果及应用进展,最后提出了数字PCR技术检测癌症DNA甲基化未来可能面临的挑战,并对数字PCR技术在癌症液体活检方面的应用前景进行了展望.     

微流控芯片检测肺癌患者血浆中p16基因异常甲基化在临床应用的评价

肺癌是常见的恶性肿瘤之一,其死亡率和发病率在世界范围的肿瘤性疾病中均居高不下.p16基因启动子区异常甲基化被认为是肺癌发生中的一起早期事件.为了提高检测异常甲基化方法的灵敏度及特异性,利用微流控芯片检测p16基因的异常甲基化,通过对肺癌患者血浆标本的检测,使病人血浆中的p16基因甲基化的异常改变可能成为辅助肺癌早期诊断和高危人群筛选的分子标记物,以期建立一种崭新而可靠的早期肺癌临床诊断方法.     

肺鳞状细胞癌特异性甲基化候选诊断标志物的识别

甲基化异常是肿瘤早期的频发事件,DNA甲基化随着时间的推移相对稳定,并且可以在血液中非侵入性地检测到,因此DNA甲基化具有成为癌症早期诊断生物标志物的巨大潜力.为了找到肺鳞状细胞癌(LUSC)潜在的诊断标志物,本文提出了一种LUSC特异性候选诊断标志物的识别方法,使用癌症基因组图谱数据库(TCGA)的LUSC的甲基化数据集,通过比较LUSC与正常肺组织和其他癌症类型,得到了6个LUSC特异性甲基化位点,使用支持向量机建立诊断模型,采用六折交叉划分数据集,验证特异性标志物的有效性. 6个标志物的组合在预测LUSC方面达到约93%～99%的灵敏度,在排除正常组织时达到100%的特异性,在排除其他癌症时达到约99%的特异性.我们的研究为LUSC的早期诊断提供了潜在的生物标志物.     

DNA甲基化/去甲基化与疾病概览

DNA甲基化(5m C)状态与疾病的发生发展密切相关,异常甲基化状态是肿瘤的重要特征,包括基因组整体甲基化水平降低和Cp G岛局部甲基化程度的异常升高。近期研究还发现,DNA甲基化可以继续氧化为DNA羟甲基化(5hm C),而5hm C可能是一种新的表观修饰或者参与DNA去甲基化。随着DNA甲基化测序技术的发展,可以得到全基因组单碱基分辨率的5m C和5hm C图谱,深入研究5m C和5hm C的动态变化对发育和肿瘤的影响,并期望找到潜在应用于肿瘤诊断和治疗的表观标志物。该文主要总结了DNA甲基化/去甲基化及其在肿瘤发生发展过程中的动态变化、潜在的表观标志物以及检测和治疗研究进展。     

肺癌相关基因甲基化谱研究进展

近年来,细胞基因组的表观遗传学(epigenetics)改变在肿瘤发生发展中的作用日益受到国内外学者的关注。基因启动子区域CpG岛的甲基化导致的基因表达的失活是表观遗传学改变的重要方式之一。大量的研究表明,肺癌中存在多种抑癌基因或促凋亡基因启动子甲基化,并证实这些基因的甲基化与肺癌的发生、发展相关。这些研究为原发性肺癌的早期诊断和疾病监测找到了新的分子标志物。现对与肺癌发生相关基因甲基化的研究现状作一综述。     

基于质谱技术的肺癌代谢标志物筛选研究进展

肺癌早期诊断可显著改善患者预后,提高患者生存率。肺癌发生发展进程伴随机体代谢物变化,因此通过对体内代谢通路的全面检测,进而结合生物信息学工具分析代谢应答变化,可高效筛选肺癌相关代谢标志物,有助肺癌早期发现。近年来已开发多种代谢检测技术用于肺癌代谢标志物筛选,其中质谱技术在检测的灵敏度、特异性、分析速度、多指标平行检测等方面展现出显著优势,因此在癌症诊断、疾病监测和治疗等领域有重要地位。该文概述了质谱技术方法在肺癌临床诊疗应用中的最新研究进展,并对应用质谱方法学研究生物标志物的前景进行了系统性展望。通过对近期研究的深入了解,预期将进一步理解肺癌代谢特征,为肺癌早期诊断和治疗提供精准评估技术手段。     

巢式甲基化特异性PCR检测肺癌病人WIF-1基因启动子区异常甲基化

为了检测肺癌患者血浆中WIF-I基因启动子区的甲基化状态,收集肺癌患者及健康对照者的血浆标本,采用巢式甲基化特异性PCR（nMSP）法检测WIF-I基因启动子区甲基化状态,并与普通甲基化特异性PCR（MSP）法进行了比较,结果在58例肺癌患者血浆样品中经nMSP法发现20例WIF-I基因启动子的过甲基化,用MSP法只检出10例,有吸烟史组WIF-1基因的甲基化率高于无吸烟史组（P〈0．05）．而20例正常对照血浆中都未检测到形胆J基因启动子的过甲基化;表明利用巢式MSP（nMSP）法检测外周血血浆中WIF-1基因启动子的甲基化,可为非损伤性筛选和早期诊断肺癌提供有价值的信息．     

DNA甲基化在肝癌中的研究进展

DNA甲基化是甲基选择性添加到胞嘧啶上形成5-甲基胞嘧啶的过程,作为表观遗传修饰的重要方式,可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达。肿瘤抑制基因的表观遗传沉默是导致人类癌症发生、发展的主要事件。肝癌是严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤,其发展是一个从慢性肝炎、肝硬化、原发性肝癌到转移性肝癌的多步骤过程。表观遗传调控的分子机制与肝癌密切相关。除了传统的血清学标志物和影像学检查,一些高灵敏度和特异性的肿瘤标志基因甲基化检测在恶性肿瘤的早期诊断、治疗监测及预后评估方面具有很好的潜力。因此,该文对可能用于肝癌高危人群早期筛查和风险评估的异常DNA甲基化相关的生物标志物进行综述。     

DNA甲基化检测在实体瘤早期诊断中的研究进展

在恶性肿瘤的发生和发展过程中,早期诊断对于患者的生存期和预后具有重大意义,然而受当前检测手段的限制,我国肿瘤的早诊早治率还相对较低。大量研究表明,DNA甲基化检测是一种理想的肿瘤早期诊断方法,是发现最早、也是研究最深入的表观遗传调控机制之一。文章主要综述了DNA甲基化在实体瘤早期诊断中的最新研究进展,旨在为临床诊疗提供新的思路和策略。     

DNA甲基化在中枢神经系统发育中的研究进展

DNA甲基化是最早被发现的表观遗传修饰之一。近年来,大量的研究显示DNA甲基化在中枢神经系统(CNS)发育中发挥了重要作用。不同种类的DNA甲基转移酶(Dnmt)和DNA甲基结合蛋白(MBD)在CNS发育的不同阶段发挥不同的作用。DNA甲基化促进神经干细胞向神经元方向分化,抑制其向胶质细胞分化。Dnmt和MBD主要在神经元中表达,而在胶质细胞不表达或表达较少。DNA甲基化调节神经发生和突触的形成,参与学习记忆。星型胶质细胞的标志物GFAP去甲基化促进早期神经上皮分化为星型胶质细胞。少突胶质细胞相关基因MAG和Sox10等也受甲基化的调节。本文主要从以上方面综述了DNA甲基化在中枢神经系统发育中的作用。     

肺癌与DNA 甲基化研究的进展

DNA甲基化是表观遗传学研究的重要内容。其本质是在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5’甲基胞嘧啶的过程。CpG岛是DNA甲基化常发生的部位。CpG岛指基因组中长度为300～3000 bp的富含CpG二核苷酸的一些区域,主要存在于基因的5’区域。以往的研究表明,肺癌的发生常与CpG岛的异常甲基化有关。多基因异常的甲基化常为肿瘤发生的重要机制。近年来,研究比较热门的基因有p16、RASSF1A、CDH1、CDH13、FHTI、TMS1/ASC等。研究集中在肺癌组织与癌旁组织甲基化频率的统计分析,以及对于血液,痰液,肺泡灌洗液发生甲基化频率的统计分析。对于肺癌相关抑癌基因甲基化的研究,为肺癌患者的早期诊断提供思路,并为治疗开辟新的方向。去甲基化治疗虽研究较少,但目前已取得一定进展。     

DNA甲基化与脊椎动物胚胎发育

DNA甲基化是指DNA甲基转移酶(DNMT)将DNA序列中的5′胞嘧啶转变为5′甲基胞嘧啶的化学修饰, 可以调控基因的时空特异性表达, 从而影响细胞命运决定和分化等生物学过程。近年来研究发现, DNA甲基化在脊椎动物胚胎早期发育中有重要作用, Dnmt基因的缺失会影响胚胎早期发育和多个器官的形成及分化, 如胚胎早期致死、内脏器官和神经系统终末分化缺陷以及血液发生紊乱等。文章总结了DNA甲基化转移酶在小鼠和斑马鱼发育过程中的动态变化, 并系统阐述了DNA甲基化在胚胎早期发育和器官发生中的作用, 重点揭示DNA 甲基化转移酶与组蛋白甲基化转移酶如何协同调控DNA甲基化从而影响基因转录的分子机理。DNA甲基化作为一种关键的表观遗传学因素, 全面系统地理解其在胚胎发育过程中的作用机制对靶向治疗人类相关疾病有一定的理论指导意义。     

半胱氨酸双加氧酶1基因启动子甲基化在肿瘤研究中的应用

半胱氨酸双加氧酶1 (cysteine dioxygenase 1,CDO1)是一种肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene,TSG）,参与细胞增殖、分化、凋亡及铁死亡等一系列生理过程。DNA甲基化是人类肿瘤中表观遗传学修饰的主要方式之一,CDO1是一种与恶性肿瘤高度相关的甲基化基因（highly relevant methylation gene,HRMG）,在多种人类癌症中被其甲基化启动子所沉默,甲基化的CDO1基因启动子是人类肿瘤中最常见的早期特异性诊断标志物之一。本文就CDO1生物学功能及其启动子DNA的甲基化在肿瘤中的作用及调控作一综述。     

NANOGP8基因在肺癌细胞系中甲基化水平与表达研究

目的:研究NANOGP8基因在肺癌细胞系A549中启动子区域甲基化水平及其与基因表达的相关性。方法:利用MethPrimer甲基化岛预测和甲基化引物设计软件,预测NANOGP8启动子区甲基化位点。分别从人成纤维细胞系和肺癌细胞系中提取基因组DNA,经过亚硫酸氢钠处理后,用针对甲基化位点设计的引物进行PCR扩增,获得相应区段DNA后,连接到pGEM-T载体,转化大肠杆菌鉴定阳性克隆后,测序并与GenBank数据库中NANOGP8基因组DNA序列比对,获得其甲基化水平数据。分别提取两个细胞系的总RNA,RT-PCR获得相应cDNA进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后,经酶切和测序验证,获取其表达水平数据。结果:成功预测NANOGP8的两个区域有甲基化位点,并检测到人成纤维细胞系和肺癌A549细胞系中NANOGP8启动子甲基化水平分别为59.7%和12.5%,表达检测结果显示在A549细胞系中检测到NANOGP8的基因片段,而在人成纤维细胞系中没有扩增到相应产物。结论:在正常成体细胞中NANOGP8基因由于启动子的高度甲基化而沉默,而在肺癌细胞系中NANOGP8基因启动子去甲基化激活其表达。NANOGP8基因的表达与其启动子区域去甲基化密切相关,同时NANOGP8在肺癌细胞分化过程中发挥重要作用。     

巢式甲基化特异性PCR检测不同类型组织标本中WIF-1基因启动子异常甲基化

目的:采用一种高灵敏度的DNA甲基化分析方法,即巢式甲基化特异性PCR法(nested-MSP,nMSP),检测外科手术切除新鲜组织、石蜡包埋组织及纤维支气管镜活检组织中WIF-1基因启动子的异常甲基化状态。方法:将基因组DNA变性成为单链,用亚硫酸氢盐修饰单链DNA,所有未甲基化的胞嘧啶被转变为尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶则不变。设计针对甲基化和非甲基化等位基因的特异引物,进行巢式PCR扩增,最后经凝胶电泳检测目的片段。结果:在3种类型的原发性非小细胞肺癌标本中都检测出了WIF-1基因启动子的异常甲基化。结论:巢式甲基化特异性PCR是一种灵敏度高、特异性强的甲基化检测方法,可广泛应用于不同类型标本基因启动子甲基化的分析。     

真核生物基因组DNA甲基化和去甲基化分析

DNA甲基化是真核生物的重要表观遗传修饰,如胞嘧啶C~5位甲基化5-甲基胞嘧啶(5mC)和腺嘌呤N~6位甲基化6-甲基腺嘌呤(6mA)。DNA 5mC可经Tet双加氧酶催化氧化形成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)、5-醛甲基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5caC)。这些氧化产物不仅是去甲基化过程的中间体,而且也可能存在各自特有的表观调控功能。其中,5hmC异常可能和癌症相关,有可能成为疾病诊断的生物标志物。发展可靠、高灵敏和抗干扰能力强的DNA甲基化和去甲基化检测技术和方法至关重要,有助于理解甲基化和去甲基化的分子机制以及提高肿瘤的诊断水平。现针对DNA甲基化和去甲基化检测技术进行简要介绍。     

脑胶质瘤患者组织和血清MGMT、hMLH1和hMSH2基因启动子甲基化状态检测

目的探讨脑胶质瘤患者组织和血清中MGMT、hMLH1和hMSH2基因启动子CpG岛甲基化发生率及相关性。方法甲基化特异性PCR（MSP）检测39例脑胶质瘤组织样本及32例预处理的脑胶质瘤血清样本中MGMT、hMLH1和hMSH2基因启动子区的甲基化状态。结果脑胶质瘤组织MGMT、hMLH1和hMSH2基因启动子区甲基化发生率分别为46．2％、10．3％和20．5％,肿瘤组织中至少有一种基因甲基化的发生率为64．1％（25／39）;在脑胶质瘤患者外周循环血液中检测到了相关基因甲基化系列,并且与组织中基因甲基化发生率明显相关。结论MGMT、hMLH1和hMSH2基因启动子甲基化是脑胶质瘤发生过程中常见的分子事件,血清中相关基因DNA甲基化检测有可能为脑胶质瘤诊断和个体化化疗提供一种稳定的无创性检测指标。     

α-1-酸性糖蛋白1在肺癌中的表达及其生物学功能探究

α-1-酸性糖蛋白(alpha-1-acid glycoprotein 1, AGP1)属于orosomucoid家族成员,主要由肝细胞和中性粒细胞分泌,是相对分子质量为23.51 kD的酸性糖蛋白。前期研究发现, AGP1蛋白在早期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者血清中含量下降,有望作为NSCLC早诊标志物,但其在肺癌组织中的表达、具体生物学作用及临床意义尚不清楚。本研究运用GEPIA数据库分析肺癌组织中AGP1 m RNA的表达水平,采用蛋白质印迹法检测AGP1蛋白在肺癌组织和血清中的含量,利用cBioPortal数据库分析AGP1在肺癌组织中的DNA改变频率,利用STRING数据库构建与AGP1蛋白相互作用的蛋白质网络,利用HPA和Kaplan-Meier数据库分析AGP1的表达水平与肺癌患者生存的关系;同时,构建过表达AGP1基因的A549和H157肺癌细胞系,通过CCK-8实验检测过表达AGP1对A549和H157细胞增殖的影响。结果显示:AGP1的m RNA水平在486例肺鳞癌组织中显著下降,在早期肺癌组织和血清中AGP...     

DNA甲基化与膀胱癌的研究进展

DNA甲基化与膀胱癌的发生有密切的关系,是抑癌基因失活的一个重要方式,有可能成为膀胱癌诊断的分子标志物.去甲基化有望成为膀胱癌治疗新方法.同时甲基化分析技术发展迅速,包括寡核苷酸探针微阵列在内的甲基化芯片技术已成为目前甲基化检测的主要方法.本文就其相关进展进行综述.