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2024,甲基化检测,下一个风口!

2024-01-02 12:44:26来源:基因谷
肿瘤的发生发展过程存在广泛的遗传变化和相关基因的功能及活动失调。在癌症中发现DNA甲基化异常已有40余年,研究发现其对基因表达、基因组稳定性和肿瘤发生发展具有重要的作用。

什么是甲基化检测

甲基化包括DNA甲基化和蛋白质甲基化。我们常说的甲基化检测针对的是DNA甲基化。

DNA甲基化是真核细胞的修饰方式,也是哺乳动物基因的主要表观遗传学形式,是指S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体,在DNA甲基转移酶催化下,胞嘧啶环上5′位置的氢被活性甲基所取代,转变成5-甲基胞嘧啶(5mC)。DNA甲基化通常抑制基因表达,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。

 

这种DNA修饰方式在不改变基因序列前提下实现对基因表达的调控。DNA的甲基化一般发生在CpG位点,基因启动子及其附近区域内CpG的甲基化是基因实现沉默和基因印记的重要途径。

 

甲基化检测特点

通过亚硫酸氢盐预处理法进行的DNA甲基化检测与分析是目前的主流方法,常用的有甲基化特异性数字PCR(methylation specific PCR, MS-PCR)、核酸质谱、甲基化芯片等。基于PCR扩增的亚硫酸氢盐预处理法不需要昂贵的设备,方法简便易行,有基因扩增室的单位都能开展。

DNA甲基化检测样本易于从组织、血液、尿液、胸腹水和痰液中获得,检测方法具有灵敏度高、稳定性佳和成本低的特点,作为新型的生物标志物被广泛应用于各种恶性肿瘤的早期诊断,包括肺癌、消化道肿瘤、胶质瘤和妇科肿瘤等。DNA甲基化结合其他临床诊断指标,在恶性肿瘤的诊断中发挥越来越重要的作用。

 

检测技术的临床应用

这种甲基化分布的改变,导致了肿瘤抑癌基因的表达受抑制,并伴随着原癌基因表达的增加,从而进一步推动了肿瘤的发生、发展,这也成为DNA甲基化与癌症之间重要的纽带。研究结果也显示:基因甲基化的检测更适合于作为癌症早筛标记物。

目前为止,已有明确研究表明DNA甲基化可用于乳腺癌、结肠癌、肝癌、胃癌、肺癌、胶质瘤等肿瘤的诊断,准确率高达95%,在协助妇科肿瘤的诊断上也显示了很好的应用前景,这些进展为肿瘤的早筛和预防提供了新方法。

液体活检血液标本被证明含有肿瘤的遗传物质且可以被检测,循环肿瘤DNA(ctDNA)的突变谱已被证明与相应肿瘤组织相匹配,具有针对肿瘤的精准诊断价值。通过液体活检进行多癌种早期筛查和风险评估是DNA甲基化检测的重要应用领域之一。

 

国际进展

测序巨头Illumina公司旗下GRAIL公司在2021年美国临床肿瘤年会(American Society of Clinical Oncology, ASCO)年度大会上公布了其用于多癌种早筛产品Galleri的初步结果。Galleri是一项基于血液cfDNA靶向甲基化检测的分析方法,可检测、区分临床分期的50多种癌症类型,检测多种癌症的同时可识别其起源的组织。

在5000多例的检测样本中,Galleri的总体检测灵敏度为51.5%。随着癌症患者临床分期的升级Galleri的灵敏度也稳步提升,其 Ⅰ 期患者检测灵敏度为17%,Ⅱ期为40%,Ⅲ期为77%,Ⅳ期为90%,其检测的特异性最终达到99.4%。此外,Galleri对于癌症的组织溯源定位非常的精准,可达到88.7%的准确性。我国也有多家同行公司开发类似的血液早筛产品并已取得不少进展。

国内发展

截至目前,国家临检中心公布的《全国 Septin9 基因甲基化检测室间质量评价预研结果报告》中,共计60家实验室反馈有效的Septin9基因甲基化检测质评结果;器审中心已公开发布11篇甲基化产品审评报告;截至2023年12月20日,已有25款甲基化产品获批,其中包含21款试剂盒及4款软件;标管中心公示1项甲基化国家参考品;通过人遗办采集审批进入临床试验阶段的甲基化产品也已有64项。

截至目前,上海、北京、广东、广西、河北、辽宁、海南、重庆、安徽以及河南等地都公布了基因甲基化检测的项目编码,这也预示着基因甲基化检测在临床的应用愈发成熟。

正如解放军总医院呼吸与危重症医学部陈良安主任在《早期肺癌诊断中国专家共识》中所说:“DNA 甲基化是癌症早期诊断的理想生物标志物”。

 

结语

肿瘤基因甲基化检测是一种新兴的、具有前景的医学技术。它可以通过检测肿瘤组织中的DNA甲基化水平来评估肿瘤的发展状况和预后。

目前,肿瘤基因甲基化检测已经广泛应用于临床诊断和疾病监测,帮助医生评估疾病的进展情况,并给出合适的治疗方案。此外,这项技术还有助于研究肿瘤发生和发展的分子机制,为肿瘤预防和治疗提供重要的信息。随着技术的不断提高和普及,肿瘤基因甲基化检测的市场前景非常光明。

预计未来几年内,这项技术将得到进一步普及和应用,为患者提供更好的诊断和治疗方案。总的来说,肿瘤基因甲基化检测具有巨大的潜力,有望成为肿瘤诊断和治疗的重要工具。

目前,中国的肿瘤基因甲基化检测市场面临着一些挑战,如技术水平不一、标准不统一、产品质量参差不齐等。因此,市场需要更多的监管和规范,以确保检测结果的可靠性和准确性。

总的来说,中国肿瘤基因甲基化检测市场具有广阔的前景,并有望继续保持快速增长。与此同时,也需要提高行业的整体水平,以更好地服务患者的需求和需要。

2024,甲基化检测,下一个风口!