基于Methylight技术的食管癌甲基化标记物的性能分析

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:d102169104
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研究背景食管癌(EC)是最常见的消化道恶性肿瘤之一,发展中国家主要以鳞状细胞癌(ESCC)为主。早期的食管癌无明确特征性的症状表现,进展期治疗难度高,预后差。侵入性检查方法群体依从性及可及性均较差,这使得大规模人群的筛查是现阶段防治策略的一个死角,因此,找到可靠的生物标记物来解决食管癌的筛查诊断难题对于食管癌防治策略的调整优化将有重大意义。研究目的本实验是在当前国际国内食管癌研究进展的基础上,进行广泛文献调研,并从中筛选了一些研究方法可靠,样本量充足的相关研究已经初步证实了的效果比较好的基因:STK3,ARHGEF4,NDRG4,SHANK2,TBX15 等共 18个差异性甲基化区域(differentially methylated regions,DMRs),我们通过设计甲基化位点特异性的寡核苷酸引物,利用Methylight技术来观测这些甲基化标志物在食管癌组织样本中的表达强度,比较这些甲基化位点在食管癌的正常组织、早期肿瘤组织以及进展期肿瘤组织之间甲基化水平的差异;通过与国际国内相关领域的研究结果进行比较,分析这些特异性DNA甲基化标记物(Methylated DNA Markers)在使用Methylight技术方法时的诊断性能差异,并以此联系探索表观遗传学改变在肿瘤的发生发展过程中的作用。同时,本研究预期通过对样本的数据分析构建风险预测模型,探索单个标记与多个标记组合在区分食管癌的肿瘤组织与非肿瘤组织之间的甲基化水平差异的能力。该实验得到验证的性能较好的MDMs将为我们在食管癌的无创诊断肿瘤标志物研究方面给我们一些启发。研究资料与方法本课题收集了来自南方医院的共54例的食管鳞状细胞癌(ESCC)手术标本的FFPE组织样本,使用纯化柱提取方法抽提组织DNA,使用磁珠进行样本DNA的转化,通过设计荧光修饰的甲基化位点特异的寡核苷酸序列,利用Methylight技术来检测样本中特定片段的甲基化水平。后通过生物统计分析,来比较特异性甲基化位点的甲基化水平在不同的分期分组里是否有差异,并通过逻辑回归构建诊断预测模型,评估性能较好的MDMs在该实验技术条件下的预测能力,绘制ROC曲线,计算曲线下面积。比较标记组合分类器与单一甲基化标记的性能差异。从而找到具有早诊潜力的差异性甲基化位点。研究结果在纳入实验设计的18个差异性甲基化区域中,分别从中选取了 1-2个CpG位点进行实验,在区分肿瘤组织与远癌旁组织以及不同的分期分组时,性能较好的 4 个 marker 是:chr19KN196484v1、STK3、OLPLAH、ZNF542,P 均小于0.001,AUC可以达到0.720-0.908,取约登指数最大时的界值,灵敏度最高的MDM是chr19KN196484v1,可以达到0.971,特异性最高的甲基化标志物是STK3,特异度有0.857。研究结论1.入组的14个位点特异性甲基化标志物在检测人基因组甲基化标准品时均能形成梯度差异,具有区分不同样本DNA的甲基化水平的能力。2.95%置信区间,P均小于0.001,AUC可以达到0.720-0.908,取约登指数最大时的界值,灵敏度最高的MDM是chr19KN196484v1,可以达到0.971,特异性最高的MDM是STK3,特异度有0.857。3.构建预测模型后可以得出,chr19KN196484v1和STK3组合的双标记分类器,AUC可以达到0.916,特异度可以达到0.895,灵敏度约0.829,相比单一的甲基化标记,曲线下面积得到提升。4.chr19KN196484v1和STK3这两个甲基化标记物具有作为食管癌可靠的肿瘤标志物的潜力。
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