临床化学:利用DNA甲基化检测实现胃癌早期无创诊断

来源：北京大学2021-11-23 12:24

北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京未来基因诊断高级创新中心(ICG)唐福初教授/副研究员鲁文团队与北京大学第三医院普外科付伟教授团队合作，利用团队研发的甲基化CpG短串联扩增测序技术(MCTA-Seq)对患者血浆游离DNA中异常高甲基化的CpG岛进行基因组规模的高灵敏测序分析，实现胃癌和胃癌的早期无创诊断。

北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京未来基因诊断高级创新中心(ICG)唐福初教授/副研究员鲁文团队与北京大学第三医院普外科付伟教授团队合作，利用团队研发的甲基化CpG短串联扩增测序技术(MCTA-Seq)对患者血浆游离DNA中异常高甲基化的CpG岛进行基因组规模的高灵敏测序分析，实现胃癌、结直肠癌的无创早期识别和无创检测。研究结果发表在《临床化学》杂志上，标题为“胃癌患者循环无细胞DNA的基因组规模甲基化分析”。

胃癌是常见的消化道恶性肿瘤，发病率和死亡率都很高。早期筛查可以显著降低胃癌的发病率和死亡率。近年来，随着“液体活检”技术的快速发展，血浆中循环游离DNA(CFDNA)作为一种很有前途的人体疾病无创检测方法，已逐渐应用于临床。在之前的研究中，基于CpG短串联序列在人类基因组中的分布特征，研究团队开发了一种新技术MCTA-赛克(-赛克)，可以在基因组尺度上灵敏地分析cfDNA异常高甲基化的CpG岛，并将该技术应用于肝细胞癌的无创诊断(2015，Cell Research)，合作团队将该技术应用于结直肠癌的早期无创诊断(2019，Clinical Chemistry)。在这项研究中，研究团队进一步将这项技术应用于早期非侵袭性胃癌。

本研究采用MCTA-Seq高通量测序技术对89例胃癌患者血浆样本、82例对照血浆样本和56例胃癌及癌旁组织进行分析，并采用单碱基分辨率全甲基化分子算法对包括DOCK10、CABIN1和KCNQ5在内的胃癌DNA甲基化血浆标志物进行鉴定。结合153个甲基化标志物，MCTA序列检测外周血胃癌的敏感性分别为44%(10/23)、59%(10/17)、78%(38/49)和92%(75/82)(图1和2)。还发现高甲基化(CIMP)胃癌和相对低甲基化(非CIMP)胃癌都可以在血液cfDNA中有效检测到(图3)。

此外，本研究将胃癌的数据与我们课题组此前发表的结直肠癌和肝癌的数据进行综合分析，鉴定出结直肠癌和胃癌之间的200个差异甲基化CGCGCGG-CpG标志物，结直肠癌和肝癌之间的128个差异甲基化CGCGCGG-CpG标志物，胃癌和肝癌之间的213个差异甲基化CGCGCGCGG-CpG标志物(图4)。根据这些标记，本研究建立了一个分类器来识别三种癌症。在高特异性(100%，82/82)的检测模式下，该分类器区分分期胃癌和结直肠癌的灵敏度分别为56% (49/87)、78% (109/140)和85% (22/26)，准确率分别为94%(46/49)和94%。(100yiyao.com)

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