・ 1322 ・ 检验医学与临床2014年5月第11卷第10期 I ab Med Clin,May 2014,Vo1.11,No.10 ・论 著・ 非小细胞肺癌血清8个抑癌基因启动子CpG岛甲基化的 联合检测及意义 赵培革 ,鲁德矸 ,姬晓青 ,赵 琦 ,刘 伟。,刘妹梅 (山东省聊城市人民医院:1.呼吸内科;2.消化内科; 3.中心实验室 252000) 【摘要】 目的探讨非小细胞肺癌患者血清中8个抑癌基因启动子CpG岛甲基化的联合检测在诊断非小细 胞肺癌患者中的意义,以期提高非小细胞肺癌早期无创检出率,提升治愈率。方法 选取62例非小细胞肺癌患者 设为肺癌组,选取3O例肺部良性疾病患者作为对照组,选取16例健康者作为健康组,取3个组研究对象的血清采 取癌基因测序法检测8种基因启动子区域甲基化情况,比较3个组研究对象的上述指标,分析上述指标的变化和3 个组研究对象不同临床状态的相关性。结果肺组结肠腺瘤性息肉病基因(APC)、钙粘蛋白13(CDH 13)、死亡相 关蛋白激酶基因(DAPK)、人类06一甲基鸟嘌呤一DNA甲基转移酶(MGMT)、RAS相关区域家族F2(RASSF2)、人 类Runt相关转录因子3(RUNX3)、RAS相关区域家族1A(RASSF1A)和TMS1/ASC基因甲基化检出率均明显高 于对照组,组间比较差异具有统计学意义(P<O.05),非小细胞肺癌患者血清中抑癌基因8个指标联合检测敏感性 达到93.54 ,特异性达到9O.3 ,敏感性明显高于所有单项检测和4个指标联合检测。结论 APC、CDH 13等8 个抑癌基因异常甲基化状态的联合检测可以明显提高非小细胞肺癌患者抑癌基因甲基化的检出率。该8个基因异 常甲基化有望成为非小细胞肺癌辅助诊断和预后判断的分子标记,并有可能成为非小细胞肺癌治疗的新靶点,从而 提高临床对非小细胞肺癌患者的诊治水平。 【关键词】非小细胞肺癌;DNA甲基化; 联合检测; 无创诊断 DOI:10.3969/j.issn.1672-9455.2014.10.010 文献标志码:A 文章编号:1672—9455(2014)1O一1 322一O3 Clinical significance of combined detection of promoter CpG island methylation in eight tumor suppressor genes in serum of patients with non—small cell lung cancer ZHAO Pei—ge ,LUDe—xuan ,J J Xiao—qing ,ZHAO Qi ,LIU Wei , L儿 Shu—mei (1.Department of Respiratory Medicine;2.Department of Gastroenterology;3.Central Laboratory, People s Hospital oJ’Liaocheng City,Liaocheng,Shandong 252000,China) [Abstract]Objective To investigate the clinical significance of combined detection of promoter CpG island methylation in eight tumor suppressor genes in serum of patients with non—small cell lung cancer cliserum of patients with non—small cell lung cancer(NSCI C).Methods A total of 62 patients with NSCI C were enrolled as lung cancer group,30 patients with benign lung disease were enrolled as control group,and 16 healthy subjects were enrolled as healthy group.Serum samples of all groups were collected and detected for promoter region methylation of eight genes by using cancer gene sequencing assay.Detection results were compared between the three groups,and associa— tion between changes of these indicators and clinical state of patients were analyzed.Results Detection rates of pro— motet region methylation of adenomatous polyposis colii(APC)gene,cadherin 1 3(CDH 1 3)gene,death—associated protein kinase(DAPK)gene,human 06 methylguanjne DNA methyhransferase(MGMT)gene,Ras association do— main family F2(RASSF2)gene,runt—related transcription factor 3(RUNX3)gene,Ras association domain family F1A(RASSF1A)gene and TMS1/ASC gene in NSCLC group were significantly higher than control group(P< 0.05).The sensitivity and specificity of combined detection of these eight indicators in NSCI C patients were 93.54 and 90.3 ,and the sensitivity was significantly higher than individual test and combined detection of four indicators. Conclusion Combined detection of promoter region methylation of eight tumor suppressor genes,including APC, CDH 1 3 and 8o on,could improve the detection rate of tumor suppressor gene methylation in patients with NSCI C, indicating that hypermethylation of there eight genes could be useful for the diagnosis and prognosis of NSCI C, which could be new molecular markers for the therapy of NSCI C to improve the level of diagnosis and therapy of NS( I ( . [Key words]non—small cell lung cancer;DNA methylation; combined detection; non—invasive diagnosis 基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(2008BS08046)。 作者简介:赵培革,男,硕士,副主任医师,研究方向为肺癌的基础与临床。 检验医学与临床2014年5月第11卷第10期 I ab Med Clin,May 2014,Vo!.11,No.10 ・ 1323 ・ 目前非小细胞肺癌的首要治疗方法仍然是手术治疗 。。 。 手术治疗效果和患者的病情分期情况密切相关。提高非小细 胞肺癌的早期诊断率足提高其治疗质量的关键环节。无创快 速检测足任何肿瘤 期诊断的理慰方向。本组资料在前期进 离心管中。密封后放置于冰箱中4℃静置2 h,取出放于离心 器中,采用3 000 r/rain的离心速度离心10 airn,倾取上层血清 于一80。C保存待后续进行标本预处理。取2 mL血清,采用德 国Qiagen公司生产的QIAamp Blood Mini Kit DNA试剂盒进 行r大量的非小细胞肺癌患者和健康者血清中8个抑癌基因 启动子CpG甲基化分析:1二作的基础上 。],对8个基因[结肠 腺瘤性息肉病基因(APC)、钙粘蛋I 13(CDH 13)、死亡相关 蛋白激酶基因(DAPK)、人类06一 基鸟嘌呤一DNA一甲基转移 酶(MGMT)、RAS相关区域家族F2(RASSF2)、人类Runt相 行上述标本的血清DNA提取。加入反应试剂一反复通过离 心柱一用5O I 蒸馏水洗脱下I)NA一一8O℃保存一亚硫酸 氢钠修饰将DNA序列中未甲基化的胞嘧啶(c)转变为尿嘧啶 (U)一DNA纯化一脱磺基反应一聚合酶链反应(PCR) 扩增 。 关转录因子3(RUNX3)、RAS相关区域家族1A(RAssFlA) 1.2.2 PCR序列分析 将1.2.1所得PCR产物采用德国 Qiagen公司生产的QIAquick PCR产物纯化试剂进行纯化封 和TMS]/ASC ̄联合检测以早期诊断非小细胞肺癌进行r研 究,现将结果报道如下。 1资料与方法 装,委托上海生工公司对其进行序列分析。 1.3观察指标分别计算3个组受试者8个基因甲基化的单 1.1 一般资料 选取本院2008年12月至2009年1O月呼吸 科收治的非小细胞肺癌患者62例没为肺癌组,选取同期在本 院呼吸科进行治疗的肺部良性疾病患者3O例,设为对照组,再 项阳性检出率、非小细胞肺癌患者8个指标进行组合(每4个 指标为一种组合和8个指标连个)检测的阳性检}fI牢及敏感 性、特异性,并进行比较。 ‘ 选取Ⅻ期来本院进行健康体检者1 6例设为健康组。肺癌组 巾,男4O例,女22例;年龄(59.6±6.5)岁。所有患者均首次 确诊为非小细胞肺癌,未进行任何放化疗。对照组中,男18 1.4统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行分析。计数 资料以率表示,采用Y 检验。以P<0.05为差异有统计学 意义。 2结 果 例,女12例;年龄(58.1±6.9)岁。健康组中,男10例,女6 例;年龄(57.3±6.8)岁。3个组受试者的男、女性别比例及年 龄比较,差异无统计学意义(P>O.05),具有可比性。 1.2方法 2.1 3个组受试者血清8个基因甲基化阳性率比较:APC、 CDH 13、DAPK、MGMT、RASSF2、RUNX3、RASSF1A、TMS]/ ASC基因甲基化检出率均明显高于对照组和健康组,组问比较 差异具有统计学意义(P<0.05)。见表l。 1.2.1标本采集及预处理 所有入组受试者(非小细胞肺癌 组患者于放化疗前)于凌晨采集5 mI 空腹外周静脉血于抗凝 表1血清8个基因在各研究组中的甲基化阳性率比较[ ( )] 基因 APC基因甲基化 CDH 1 3基因甲基化 肺癌组(”一62) 32(51.61) 对照组(n一30) 0(0.00) 健康组(n一16) 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) 船 M M ¨ <0.01 盯 <0.05 <0.05 <O.01 <O.01 <0.01 船 ∞ 23(37.10) 23(37.10) 0(0.00) DAPK基因甲基化 MGMT基因甲基化 0(0.00) 0(0.00) 1 7(27.42) 24(38.71) RASsF2基因甲基化 RUNX3甲基化检 RASSF1A基因甲基化 TMSI/ASC基因甲基化 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) 25(40.32) 28(45.16) 14(22.59) 0(0.00) 0(0.00) 0(0.00) <0.01 <0.05 2.2非小细胞肺癌患者8个基因【11基化单项检测结果 非小 细胞肺癌患者8个指标单项检测的敏感性和特异性见表2。 表2 非小细胞肺癌患者抑癌基因启动因子CpG 岛甲基化单项检测结果 续表2非小细胞肺癌患者抑癌基因启动因子CpG 岛甲基化单项检测结果 注:一表示无数据。 2.3非小细胞肺癌患者8个基因甲基化联合检测结果分析 非小细胞肺癌患者8个指标联合检测敏感性达到93.54 ,特 异性达到9O.3 ,敏感性明显高于所有单项检测和4个指标 联合检测。见表3。 检验医学与临床2O14年5月第11卷第10期 I ab Med Clin,May 2O14,Vo1.11,No.10 表3 非小细胞肺癌患抑癌基因启动因子CpG甲基化联合检测结果(”一62) 检测指标联合方式 APC基因、CDH 13基因、DAPK基因、MGMT基因 阳性例数( ) 敏感性( ) 53.23 66.13 62.90 69.35 82.26 77.42 75.81 8o.65 特异性( ) RASSF2基因、RUNX3甲基、RASSF1A、TMS1/ASC基因 CDH 13基因、DAPK基因、MGMT基因、RASSF2基因 APC基因、RUNX3甲基、RASSF1A、TMS1/ASC基因 DAPK基因、MGMT基因、RASSF2基因、RUNX3甲基 APC基因、CDH 13基因、RASSF1A、TMsl/ASC基因 APC基因、CDH 13基因、DAPK基因、TMS1/ASC基因 MGMT基因、RASSF2基因、RUNX3甲基、RASSF1A APC基因、CDH 13基因、DAPK基因、MGMT基因、RAssF2基因、RUNX3甲基、 93.54 RASSF1A、TM¥1/ASC基因 3讨 论 筛查。 参考文献 肿瘤作为目前世界公认的医学难题,治疗模式是以手术、 放疗和化疗为主的综合治疗,在一定程度上延长了患者的生 命,提高了患者的生活质量,但仍有许多不尽如人意之处。进 展期肺癌手术后患者5年生存率不到1O ,肺癌总生存率在 过去的20年中无明显提高,约14 。而在过去的3O年中,乳 [1]乇建平,鲁德歼,杨燕.盂鲁斯特用于稳定期慢性阻塞性 肺疾病患者疗效观察[J].iI J东医药,2007,47(5):41-42. [27鲁德歼,姬晓青.非小细胞肺癌【f Isurvivin及bcl—xl基因 腺癌、结肠癌、前列腺癌等生存率大大提高,其中的重要原因是 早期得到了确诊并及早采取了手术治疗。早期诊断研究中,无 创、快速的榆测方法一直是人们关注的重点领域。肿瘤的发生 蛋白的表达及其相关性研究[J].中国实用内科杂志, 2006,26(19):1523 1 525. [3]鲁德歼,姬晓青.非小细胞肺癌患者血清死亡卡H关蛋白激 酶基因异常甲基化的榆测及意义[J].山东医药,2010,50 (9):69—70. 和遗传学改变之间存在直接的关系,这得到众多学者的肯定。∞ 钉 ∞ 船 蝎 " ∞ 黯 遗传学改变中,基因甲基化作用和组蛋白乙酰化作用是最为显 著的特征。随着近年来PCR技术的不断发展和日趋完善,其 [4]鲁德歼,姬晓青,徐国强,等.非小细胞肺癌患者血清Ras 相关区域家族1A基因异常甲基化榆测及意义[J]. 际 呼吸杂志,2O10,30(18):1093—1096. 在遗传学检测中得到越来越广泛的应用。PCR技术的发展使 得DNA特异片段的甲基化检测的更为简便、快捷。肿瘤患者 的肿瘤组织及血液标本中研究发现多个基因的高度甲基化,从 而使DNA特异片段的甲基化检测极有可能成为临床最新的 肿瘤早期诊断指标,对肿瘤的监测及预后也均有明显的意义。 目前肺癌的抑癌基因启动子甲基化是早期肺癌的危 3 4 1 1 5 5 [5]鲁德歼,姬晓青,刘伟.非小细胞肺癌患者血清RUNX3 基因异常甲基化的检测及意义[J].肿瘤防治研究,2o11, 38(6):671-674. % 3 % 2 ∞ 3 [6]鲁德歼,姬晓青,刘伟,等.非小细胞肺癌患者IIIL清06甲 基鸟嘌呤一DNA一甲基转移酶基因异常甲基化检测及其临 床意义[J].国际呼吸杂志,2009,29(20):122卜1224. [7]鲁德 ,王建平,姬晓青,等.NSCI C患者血清RASSF2 基凶甲基化检测临床意义分析[J].中华肿瘤防治杂志, 2012,19(19):1474—1476. 险因素。深入研究肺癌相关抑癌基因启动子甲基化将可能导 致肺癌早期诊断的进展。 本组资料中,通过检测具有可比性的非小细胞肺癌患者、 良性肺部病变患者和健康者的8个抑癌基因启动因子CpG岛 甲基化阳性情况,发现非小细胞肺癌组患者的检出率均明显高 于良性肺部病变者和健康者,差异具有统计学意义(P< 0.05)。非小细胞肺癌患者8个指标联合检测敏感性达到 93.54 ,特异性达到90.3 ,敏感性明显高于所有单项检测和 4个指标联合检测。 E8]Zinn RI ,Pruitt K,Eguehi S,et a1.hTERT is expressed in Cancer cell lines despite promoter DNA methylation by preservation of unmethylated DNA and active chromatin around the transcription start site[J].Cancer Res,2007, 67(1):194—201. 综上所述,对外周血所提取得到的DNA进行相关基因甲 基化状况进行检测,采用8个基因检测数据联合分析,对非小 细胞肺癌的检测敏感性高、特异性高,且该方法可以做到基本 (收稿日期:2013-10 30 修回H期:2013-12—30) 无创,操作简便、快捷,可大批量用于非小细胞肺癌的早期