據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，2022 年全球新發(fā)惡性腫瘤約為2 000萬例，死亡約為970萬例。中國(guó)國(guó)家癌癥中心數(shù)據(jù)顯示，2022 年我國(guó)新增腫瘤人數(shù)約為 482.47 萬例，新增死亡 257.42 萬例，全球與國(guó)內(nèi)惡性腫瘤發(fā)病率和死亡率持續(xù)上升，預(yù)計(jì)2050年新增癌癥病例將超過3500萬。
盡管隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，臨床對(duì)于癌癥的診療手段已經(jīng)得到很大的提升，但不管是非侵入性檢測(cè)在癌癥早期診斷的低準(zhǔn)確性，還是侵入性操作給患者帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)以及一些客觀因素導(dǎo)致的檢測(cè)樣本缺失或采樣困難，無疑都大大加重了患者的負(fù)擔(dān)及診療難度。
近年來，液體活檢技術(shù)以其無創(chuàng)或微創(chuàng)特性、可重復(fù)性以及能夠良好反映腫瘤整體狀態(tài)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的潛力，已成為癌癥早期診斷、預(yù)后評(píng)估和疾病監(jiān)測(cè)獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的檢測(cè)方法。其中“腫瘤DNA甲基化特征”就是這種檢測(cè)技術(shù)常見的生物標(biāo)志物。
腫瘤DNA甲基化
作為最早被認(rèn)識(shí)的表觀遺傳修飾之一，DNA甲基化在基因表達(dá)調(diào)控中扮演重要角色。表觀遺傳學(xué)研究表明，DNA甲基化模式的改變可能導(dǎo)致原本沉默的基因被激活，或抑癌基因被沉默，從而推動(dòng)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。
腫瘤生成中DNA甲基化改變模式
具體來說，DNA甲基化是一種DNA的共價(jià)修飾,是指DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)將甲基加到 DNA CpG序列中胞嘧啶的5'碳位,形成5-甲基胞嘧啶的過程。成簇的CpG被稱為CpG島(CpGislands,CGls),主要位于結(jié)構(gòu)基因的啟動(dòng)子和第一外顯子區(qū)域。DNA甲基化標(biāo)志物是癌細(xì)胞中的DNA異常甲基化改變,這種異常甲基化貫穿于癌癥發(fā)生和發(fā)展的全過程。
一些DNA甲基化異常發(fā)生在腫瘤形成的初始階段，通過檢測(cè)與腫瘤發(fā)展相關(guān)的甲基化標(biāo)志物，可以輔助癌癥早期診斷、評(píng)估進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)。DNA 甲基化標(biāo)志物甲基化水平的增加或降低與腫瘤預(yù)后密切相關(guān)，可用于治療或根治性手術(shù)后評(píng)估腫瘤微小殘留病灶（MRD）和監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā)。此外，DNA甲基化標(biāo)志物還可作為化療敏感性的標(biāo)志，某些特定基因的甲基化可能預(yù)示著癌癥對(duì)治療的反應(yīng)，可用于判斷化療藥物的療效，以更好地指導(dǎo)治療方案。
DNA甲基化標(biāo)志物——腫瘤篩查
DNA甲基化標(biāo)志物在單癌種篩查中的應(yīng)用利用外周血進(jìn)行 cfDNA 甲基化檢測(cè)是近年來針對(duì)腫瘤早期進(jìn)行無創(chuàng)診斷的重要方式。2008年已有研究證實(shí)結(jié)腸癌組織 SEPTIN9 基因啟動(dòng)子存在不同程度甲基化，并提出外周血 SEPTIN9 甲基化可用于結(jié)直腸癌早期篩查。迄今為止，國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究都表明腫瘤DNA甲基化檢測(cè)的靈敏度和特異度均優(yōu)于傳統(tǒng)血清標(biāo)志物。
國(guó)內(nèi)一項(xiàng)納入 1 381 例患者的多中心前瞻性研究證實(shí)RNF180和SEPTIN9基因甲基化是理想的胃腺癌標(biāo)志物，對(duì)早期胃癌（Ⅰ期、Ⅱ期）的檢測(cè)靈敏度遠(yuǎn)高于CEA、CA199、CA125 等傳統(tǒng)的蛋白腫瘤標(biāo)志物。
《中國(guó)早期胃癌篩查檢驗(yàn)技術(shù)專家共識(shí)》首次提出，RNF180/Septin9基因甲基化檢測(cè)可用于早期胃癌篩查，聯(lián)合檢測(cè)RNF180、Septin9基因甲基化和腫瘤標(biāo)志物可進(jìn)一步提升胃癌篩查的靈敏度。在肺泡灌洗液中聯(lián)合 SHOX2和 RASSF1A甲基化檢測(cè)對(duì)肺癌的總體診斷結(jié)果均優(yōu)于單純的細(xì)胞學(xué)檢查，對(duì)肺癌的早篩早診具有積極的臨床意義。
《腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測(cè)及臨床應(yīng)用專家共識(shí)（2024版）》：DNA甲基化技術(shù)為腫瘤早篩提供了一種高效、非侵入性且具有廣泛應(yīng)用潛力的篩查方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)直腸癌、胃癌、肺癌、肝癌和宮頸癌的早診早篩。（證據(jù)等級(jí)：2級(jí)；專家推薦等級(jí)：推薦）
DNA甲基化標(biāo)志物用于腫瘤輔助診斷
DNA甲基化標(biāo)志物用于組織病理學(xué)檢測(cè)
病理診斷（包括細(xì)胞和組織病理學(xué)檢查）可能會(huì)受標(biāo)本質(zhì)量和病理學(xué)家診斷水平的影響，而基于分子診斷的DNA 甲基化檢測(cè)具有良好的組織特異性，更加敏感和客觀，可以克服形態(tài)學(xué)診斷的固有缺陷。
國(guó)內(nèi)肺癌研究數(shù)據(jù)顯示，在病理診斷不明確時(shí)，穿刺活檢FFPE樣本的 SHOX2 和 RASSF1A 甲基化檢測(cè)的特異性為90.4%，敏感性為 89.8%。甲狀腺癌是我國(guó)的高發(fā)癌種，甲狀腺穿刺的形態(tài)病理診斷也一直是臨床工作的一大難點(diǎn)，利用甲基化芯片可以有效區(qū)分甲狀腺良惡性病變，敏感性為 94.3%，特異性為 82.4%。TIMP3、RARB2、SERPINB5、RASSF1、TPO 和 TSHR 等6種基因甲基化組合在區(qū)分甲狀腺乳頭狀癌和正常甲狀腺組織時(shí)表現(xiàn)出91%的敏感性和81%的特異性。乳腺穿刺樣本可以通過 10個(gè)甲基化指標(biāo)的檢測(cè)組合進(jìn)行良惡性區(qū)分，AUC 值達(dá) 0.960。前列腺穿刺可以使用 PITX2 甲基化輔助診斷。穿刺病理聯(lián)合甲基化檢測(cè)作為輔助診斷可以進(jìn)一步提升診斷效力，減少漏診。
《腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測(cè)及臨床應(yīng)用專家共識(shí)（2024版）》：腫瘤 DNA 甲基化檢測(cè)可以在病理診斷困難的標(biāo)本中輔助提高診斷準(zhǔn)確性（證據(jù)級(jí)別：3 級(jí)；專家推薦等級(jí)：強(qiáng)推薦）。
此外，不同病理亞分型也與患者的治療方案及預(yù)后密切相關(guān)，DNA甲基化標(biāo)志物用于分子分型，也可以作為評(píng)估腫瘤侵襲性的方式之一。
《2020 版美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)腦膠質(zhì)瘤臨床實(shí)踐指南》指出MGMT基因啟動(dòng)子甲基化是所有高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤（Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)）分子診斷的重要部分，其啟動(dòng)子甲基化是腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。
《腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測(cè)及臨床應(yīng)用專家共識(shí)（2024版）》：腫瘤 DNA 甲基化標(biāo)志物能進(jìn)行更精確的分子分型，指導(dǎo)治療和預(yù)后評(píng)估，如 MGMT 啟動(dòng)子甲基化檢測(cè)（證據(jù)級(jí)別：1 級(jí)；專家推薦等級(jí)：強(qiáng)推薦）。
DNA甲基化標(biāo)志物用于血液檢測(cè)
血液中的 DNA 甲基化標(biāo)志物可以在癌癥發(fā)生早期被檢測(cè)到，且伴隨癌癥發(fā)展和治療過程。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量的研究在不同癌種中對(duì)血液檢測(cè) DNA 甲基化標(biāo)志物進(jìn)行探索，以期能夠輔助癌癥診斷。
結(jié)直腸癌：研究顯示外周血中甲基化SEPTIN9有助于輔助診斷結(jié)直腸癌，敏感性為80.0%，特異性為95.3%，聯(lián)合免疫法糞便潛血試驗(yàn)可進(jìn)一步提高結(jié)直腸腺瘤的檢出率。此外，結(jié)直腸癌患者血漿樣本中 Septin9、SDC2 及 BCAT1 三種基因啟動(dòng)子區(qū)域呈高甲基化水平，Septin9聯(lián)合SDC2、BCAT1具有較好的輔助診斷價(jià)值，敏感性為 82.7%，特異性為 96.9%，進(jìn)一步聯(lián)合免疫法糞便潛血試驗(yàn)和CEA，其AUC為0.962。上述基因檢測(cè)試劑盒已被 NMPA 批準(zhǔn)用于疑似結(jié)直腸癌患者的輔助診斷。
肺癌：肺癌患者血漿中 SHOX2 甲基化水平顯著升高，診斷敏感性為60%，特異性為90%，相較于肺腺癌，其診斷小細(xì)胞肺癌（80%）和鱗狀細(xì)胞癌（63%）具有更高的敏感性。SHOX2、RASSF1A 及 PTGER4等 3 種基因聯(lián)合檢測(cè)表現(xiàn)出良好的區(qū)分惡性和良性肺病的性能，敏感性為 87.0%，特異性為 98.0%，上述基因譜檢測(cè)試劑盒已被 NMPA 批準(zhǔn)用于疑似肺癌患者的輔助診斷。
《腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測(cè)及臨床應(yīng)用專家共識(shí)（2024版）》：血液 DNA 甲基化標(biāo)志物檢測(cè)輔助癌癥診斷的證據(jù)越來越多，尤其是 DNA 甲基化標(biāo)志物在結(jié)直腸癌、胃癌、肺癌、肝癌的輔助診斷 PCR 試劑盒已經(jīng)在國(guó)內(nèi)獲批，但是還需要針對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)品不斷進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，確保 DNA 甲基化檢測(cè)的可重復(fù)性和穩(wěn)定性（證據(jù)等級(jí)：2 級(jí)；專家推薦等級(jí)：強(qiáng)推薦）。DNA 甲基化檢測(cè)在卵巢癌中同樣具有較好的應(yīng)用前景，但尚未成熟（證據(jù)等級(jí)：3 級(jí)；專家推薦等級(jí)：強(qiáng)推薦）。
DNA甲基化標(biāo)志物用于腫瘤復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)
cfDNA 較短的半衰期使其與腫瘤細(xì)胞演進(jìn)狀態(tài)密切相關(guān)，也使其用于腫瘤復(fù)發(fā)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為可能。在 CRC 中，cfDNA 甲基化標(biāo)志物結(jié)合血清 CEA 構(gòu)建評(píng)分體系可在臨床或影像學(xué)發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)灶之前預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)，提前的中位天數(shù)為 106 d（范圍：90~232 d）。
《腫瘤DNA甲基化標(biāo)志物檢測(cè)及臨床應(yīng)用專家共識(shí)（2024版）》：DNA 甲基化標(biāo)志物可用于評(píng)估肝癌、結(jié)直腸癌及前列腺癌等腫瘤進(jìn)展及復(fù)發(fā)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，優(yōu)化患者風(fēng)險(xiǎn)分層及治療措施（證據(jù)等級(jí)：2 級(jí)；專家推薦等級(jí)：強(qiáng)推薦）。常規(guī)復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)標(biāo)志物與 DNA 甲基化預(yù)測(cè)模型相結(jié)合可進(jìn)一步提升預(yù)測(cè)效能。
