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基因甲基化,为癌症诊断打开一扇窗

2018-12-5| 编辑: 面气灵| 查看: 134| 评论: 0|来源: 小桔灯网整理

摘要: 基因甲基化:基因研究史中的一朵美丽浪花1953年,当华生和克里克揭示出DNA双螺旋结构之后,人类对于生命的研究就不仅仅局限于显微镜下的窄小视野了。1985年,穆利斯发明的PCR技术横空出世,打破了人类从表型到基因型 ...

基因甲基化:基因研究史中的一朵美丽浪花

1953年,当华生和克里克揭示出DNA双螺旋结构之后,人类对于生命的研究就不仅仅局限于显微镜下的窄小视野了。1985年,穆利斯发明的PCR技术横空出世,打破了人类从表型到基因型研究的技术桎梏,从此人类的生老病死都可以通过基因来解读,人们对于生命的探索进入了基因研究的大航海时代。但是,在基因研究的历史长河中,还有一朵浪花。尽管当时水花很小,但现在发现,水花正在迅速扩大蔓延,那就是基因甲基化,它轻轻地给基因戴上了一顶美丽的帽子。这顶帽子如乐章的修饰音一样,让基因更加迷人,引无数科学家夜不成寐,相思断肠。

基因甲基化,就是DNA序列C位上一个毫不起眼的小修饰:胞嘧啶嘧啶环第5位碳原子上新增了一个甲基基团(-CH3)。它没有改变DNA序列,但它所起的作用无人可比,非同寻常。它能调节个体的生长、发育、基因表达模式以及基因组的稳定性,还可以从多个角度造成肿瘤发展、转移、恶化:一是甲基化的CpG岛二核苷酸中的胞嘧啶以较高的频率脱氨基变成胸腺嘧啶,造成基因突变;二是抑癌基因和DNA修复基因由于超甲基化而沉默;三是癌基因甲基化水平降低而活化;四是基因组总体甲基化水平降低使转座子、重复序列活化导至染色体稳定性下降。越来越多的研究表明,基因甲基化在多种癌症的发生中都起到重要的作用,如肺癌、乳腺癌、结直肠癌和肝癌等,一扇新型癌症标志物的窗口正逐渐向我们打开。


基因甲基化:肺癌诊断的新型分子标志物

作为全球第一大癌症的肺癌,相关甲基化研究业已如火如荼地开展。早在2005年,德国海涅大学的Schmiemann等人就已发现在肺癌患者中存在RASSF1A、APC、p16(INK4a)等基因的甲基化状态异常,于是提出了利用甲基化检测来进行肺癌早期诊断。后来随着甲基化特异性PCR(MS-PCR)等技术的开发,涉及到基于特定基因甲基化的肺癌早期诊断等研究日益增多,甲基化也成为肺癌诊断的新型分子标志物。

但是,尽管目前肺癌基因甲基化的研究很多,SCI文献多达3100多篇,真正获得批准用于临床诊断的肺癌甲基化产品仅有两家。全球首个肺癌甲基化产品是德国Epigenomics公司于2012年推出的SHOX2甲基化检测,用于肺泡灌洗液和痰液样本,由于仅检测一个指标(SHOX2单基因甲基化),灵敏度不到70%(68%)。

在此之后,我国的透景生命公司推出了Lung-Me™肺癌基因甲基化检测,这也是国内唯一获得CFDA批准用于临床诊断的肺癌甲基化项目(国械注准20173403354)。Lung-Me检测的是SHOX2、RASSF1A这两个与肺癌发生相关的基因启动子区域的甲基化水平,可用于肺泡灌洗液和支刷洗脱液等样本。由于采用了双指标检测(SHOX2、RASSF1A双基因甲基化),Lung-Me对肺癌的诊断效力大大提高,灵敏度高达83.2%,特异性也高达92.3%。


Lung-Me肺癌基因甲基化:研发之路

Lung-Me肺癌基因甲基化是透景生命在肿瘤诊断方面的匠心力作,从2011年国家863项目开始立项研发,历经近七年的研发、临床试验及随访,才得以在2017年11月获得国家食品药品监督管理局的注册证书,面向社会。

根据三家临床单位的研究,对1001例临床患者的肺泡灌洗液等样本进行检测,以临床诊断金标准为参照,将Lung-Me甲基化检测结果与细胞学检查结果进行对比,并对肺癌不同分期、分型、大小、位置进行分层分析,如表1。结果发现,Lung-Me甲基化检测的诊断性能明显优于传统细胞学诊断。


表1  Lung-Me甲基化与细胞学灵敏度比对


而对82例Lung-Me甲基化阳性但临床诊断为非肺癌的患者,从2015年1月开始随访,截止2017年8月(近32个月),已确诊肺癌29例(35%),真正实现了肺癌的“早期”预警:早发现,早干预,早治疗。


Lung-Me肺癌基因甲基化:学术为本

Lung-Me肺癌基因甲基化先后在第十九次全国呼吸病学学术会议、第八届中国病理年会、第九届广东呼吸医师论坛、湖北省医学会呼吸病学分会、第二届现代临床分子诊断研讨会、浙江省抗癌协会肿瘤病理委员会2018年学术会议等会议上被屡次提到,得到了中山大学附属第一医院呼吸内科郭禹标主任、上海胸科医院呼吸内科孙加源主任、湘雅二院病理科李代强主任等的一致认可。

短短半年,已有十几家医院采购并正式开展Lung-Me检测项目,如浙江邵逸夫医院、湘雅二院、深圳二院、吉林大学第一医院、哈尔滨大学附属第一医院等,并有五十余家医院完成临床预实验验证,相关科室已递交新项目开展申请。


《比较Lung-Me甲基化检测在肺泡灌洗液、血液、痰液、组织样本中肺癌诊断效能》,中山大学附属第一医院呼吸内科 郭禹标主任。2018年全国呼吸病学年会


《肺癌甲基化Lung-Me组织样本检测的评估》,上海市同济医院病理科 易祥华主任。2018年全国病理年会


《新型肺癌分子标志物的临床应用》(基因甲基化),华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸内科 汪涛教授。2018年湖北省呼吸病学年会


《肺小结节的诊断流程》,南方医科大学珠江医院呼吸科 于化鹏主任。2018年广东省医师协会呼吸科医师分会年会


透景生命

上海透景生命科技股份有限公司是一家专业从事高端体外诊断试剂产品的研发和生产、以不断的技术创新和卓越的科研能力见长的高新技术企业。企业创立于2003年,坐落于上海张江高科技园区。经过多年努力,透景生命已成为国内临床应用型高通量检测技术的领导者。公司始终致力于肿瘤筛查、肿瘤辅助诊断、肿瘤个性化用药及肿瘤预后等肿瘤全程检测领域的研究和产品开发,并在多个研发技术平台上研制开发肿标产品,包括高通量流式荧光技术平台、化学发光技术平台、多重荧光PCR技术平台。透景生命是一个勇于创新、敢于突破的本土企业,是国内首个将流式荧光高通量技术实现产业化、自动化的勇士;是全球首发Lung-Me肺癌甲基化双指标(SHOX2+RASSF1A)检测项目的发布者和试水者。2018年又与日立公司开展合作推出了日立-透景兼容性流水线,开启了国内兼容性流水线的新模式。透景生命会秉承“探索生命、延续希望”的使命,力争成为国际生命科技领域有影响力的公司,为人类的健康事业做出贡献。

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