1基于尿液细胞dna甲基化生物标记物模型实现膀胱癌监测
背景:
目前用于检测和监测膀胱癌(bc)的标准方法均为侵入性或低敏感性。本研究旨在开发用于bc监测的尿液来源甲基化生物标志物模型,并在膀胱癌随访患者(pfbc)中验证该模型。
方法:
在四个中心收集来自bc,对照和pfbc的尿液样品(n = 725)。经过筛选,共有626个尿样可供分析。从尿细胞中提取dna,重亚硫酸氢盐处理后使用焦磷酸测序分析甲基化状态。一部分患者同时获得细胞学结果(n = 399)。在发现阶段,筛选了来自文献中的7个基因(cdh13,cftr,nid2,sall3,tmeff2,twist1和vim2),在111例bc和57例对照中进行标志物筛选和模型建立。基于回归模型获得的分类模型,在458个pfbc样品(173个复发)中进行验证。
结果:
基于发现阶段的样本,开发了含cftr,sall3和twist1三个基因甲基化的分类模型。该模型在验证样本中auc达到了0.741。细胞学结果可用于验证集的308个样本,auc达到 0.696,而模型在复发亚组的auc达到 0.768。将甲基化分类模型与细胞学结果相结合,在验证组中获得auc=0.86,灵敏度为96%,特异性为40%,阳性和阴性预测值分别为56%和92%。
结论:
三基因甲基化模型与细胞学结果的结合在实际临床中对pfbc具有高灵敏度和高阴性预测值。该模型可能适用于预测bc复发并减少bc患者随访中膀胱镜检查次数。如果只对模型阳性的患者进行膀胱镜检查,则可以避免36%的膀胱镜检查。
2 短平快的甲基化biomarker重新评估研究
团队前期研究表明,znf331的异常启动子甲基化是结肠直肠癌检测的潜在生物标志物,具有高敏感性(71%)和特异性(98%)。这一发现最近得到其他研究团队的证实,并且另外提示znf331的启动子甲基化是结肠直肠癌的独立预后生物标志物(n = 146)。在当前的研究中,研究者将最初的结直肠癌样本扩展到423个癌症组织样本。经过检测,71%的样本中发现异常启动子甲基化,因此再次提示znf331用于检测结肠直肠癌的生物标志物潜力。此外,多变量cox分析表明,znf331异常甲基化的结直肠癌患者总体生存率较低。
3 dna甲基化与表达的整合分析,获取肿瘤诊断biomarker
背景:
肝癌(hcc)是世界上最常见的癌症和致命疾病之一。 dna甲基化改变在hcc中非常常见,并且可能在癌症发生和诊断中起重要作用。
方法:
使用tcga hcc数据集,我们将hcc患者分为不同的甲基化亚型,鉴定出差异甲基化和表达的基因,并分析dna甲基化和基因表达的顺式和反式调节。为了找到潜在的hcc诊断生物标志物,我们通过比较375例hcc患者,50个正常肝脏样品,184个正常血液样品和来自3780例其他癌症患者的甲基化谱数据来筛选hcc特异性cpg,并基于逻辑回归构建模型以区分hcc患者与正常对照。后续使用三个独立的数据集(包括327个hcc样本和122个正常样本)和10个新收集的活组织对模型性能进行评估。
结果:
我们确定了一组具有cpg岛甲基化表型(cimp)的患者,发现cimp患者的总生存率比非cimp患者的总生存率要差。我们的分析表明,dna甲基化和基因表达的顺式调控主要是负相关,而反式调控更为复杂。更重要的是,我们确定了6个hcc特异性高甲基化位点作为潜在的诊断性生物标志物。六个位点的组合在预测hcc方面达到约92%的灵敏度,在排除正常肝脏方面达到约98%的特异性,并且在排除其他癌症方面达到约98%的特异性。与以前发表的甲基化标志物相比,我们的标志物是唯一能区分hcc和其他癌症的标志物。
结论:
总的来说,我们的研究系统地描述了hcc的dna甲基化特征并为hcc的诊断提供了有希望的生物标志物。
4肿瘤ctdna ---用于检测结肠直肠癌手术充分性
背景:
ctdna检测甲基化的bcat1和ikzf1 基因,已经被证明对结直肠癌(crc)有很好的检出敏感性。本研究目的是在crc患者的组织和血液中检测甲基化的bcat1和ikzf1,以探讨这些ctdna生物标记物与癌症特征,组织中的甲基化和原发性癌症的手术切除之间的相关性。
方法:
入选患有侵袭性crc的患者,在诊断时以及任何治疗或手术之前收集血液。部分患者在手术切除时收集癌症和相邻的非肿瘤组织,并在手术后12个月内收集第二份血液样本(手术后样本)。从所有样品中提取dna并测定甲基化的bcat1和ikzf1以确定组织中的甲基化程度和血液中ctdna的存在。
结果:
在提供诊断血液样本的187例患者中,有91例有组织样本,93例提供至少一例术后血液标本用于生物标记分析。在86/91(94.5%)的癌组织中见到bcat1或ikzf1的显著甲基化,其水平与癌症级别无关,但高于在相邻非肿瘤标本中观察到的甲基化水平(p <0.001)。 bcat1或ikzf1的ctdna甲基化在116例(62.0%)诊断病例中检测到,并且在高级别肿瘤(p <0.001)和远端肿瘤位置(p = 0.004)中有更高的检出率。在提供手术前和手术后血液样本的91名患者中,47名患者在诊断时ctdna阳性,35名(74.5%)在肿瘤切除后变为阴性。
结论:
这项研究表明,bcat1和ikzf1甲基化是结直肠癌中的常见事件,几乎所有的癌症组织在两个基因中都显示出显著水平的甲基化。血液中ctdna的存在与阶段相关,并且在手术切除后显示可快速逆转为阴性。因此,监测bcat1和ikzf1甲基化水平或可告知手术切除的充分性。
5 粪便样本中特定位点的dna甲基化分析
背景&目标:
患有炎性肠病(ibd)的患者(包括溃疡性结肠炎(uc)和克罗恩病(cd))患结直肠癌的风险增加(crc)。已报道粪便样品中dna甲基化模式的分析可检测ibd患者的crc。我们试图在更大的队列中验证这些发现,评估粪便中dna甲基化模式分析的准确性,以检测crc和高度发育不良(hgd)与经zdhhc1甲基化水平均一后目的基因甲基化水平相关性。
方法:
我们从美国病例对照研究和2个欧洲监测人群获得慢性uc患者(n = 248),cd患者(n = 82),不确定结肠炎患者(n = 8),ibd伴原发性硬化性胆管炎患者(n=38)缓冲液保存的冷冻粪便样品。以上均为在结肠镜检查的肠道准备之前或结肠镜检查后至少1周收集的粪便样品。在研究样本中,患有ibd但没有瘤形成个体的粪便用作对照样本(n = 291)。从粪便中分离dna,重亚硫酸氢盐处理,然后通过多重定量等位基因特异性实时pcr进行甲基化测定。我们分析了bmp3,ndrg4,vav3和sfmbt2相对于zdhhc1基因的甲基化水平,并将这些患者与crc或hgd患者和对照进行比较。
结果:
相对于zdhhc1甲基化,bmp3和vav3的甲基化水平确定了患有crc和hgd的患者,曲线下面积值为0.91(95%ci,0.77-1.00)。这些基因的特定启动子区域的甲基化水平鉴定了12例crc和hgd患者中的11例,具有92%的敏感性(95%ci,60%-100%)和90%特异性(95%ci,86%-93%) 。当应用全部样本集的90%特异性截断值时,病例对照,转诊队列和人群队列研究中假阳性结果的比例没有显著差异(p = 0.60)。
结论:
对来自3项独立研究的粪便样品进行分析(包括332名ibd患者的粪便),我们将2种基因(bmp3和vav3)的甲基化水平(相对于zdhhc1的甲基化水平)与crc和hgd的诊断相关联。这一甲基化模式鉴定crc和hgd的特异性超过90%,可用于crc监测。
天昊生物