[发明专利]线粒体-细胞核DNA甲基化联合位点的筛选方法和应用

说明书

本发明公开了一种线粒体‑细胞核DNA甲基化联合位点的筛选方法和应用。其中，该筛选方法包括以下步骤：a)获取患者样本和健康样本；b)从患者样本和健康样本中提取线粒体DNA及核DNA；c)确定患者样本和健康样本的线粒体DNA和核DNA甲基化水平；d)分析步骤c)得到的甲基化信息，筛选患者样本和健康样本间具有明显差异的甲基化位点；以及e)线粒体DNA和细胞核DNA甲基化联合分析，筛选得到风险预测位点。应用本发明的技术方案，能够有效筛选患癌风险预测标志物，并提供了较为准确的筛选标准，拓展了肿瘤临床检测的途径，所筛选出的特异性位点可以有效用于患癌的风险预测。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种线粒体-细胞核DNA甲基化联合位点的筛选方法和应用。

背景技术

DNA甲基化是一种常见的表观遗传(epigenetic)修饰，在DNA甲基转移酶催化下，利用S－腺苷甲硫氨酸提供的甲基，将胞嘧啶的第5位碳原子甲基化，从而使胞嘧啶转化为5－甲基胞嘧啶，其对基因的表达调控有着至关重要的作用。

肿瘤，是由控制细胞生长增殖机制的失常而引起的恶性疾病。正常情况下，细胞的生长增殖由包括癌基因和抑癌基因在内的一些调控生长发育的基因严密调控，保持正常的生理状态；在受到辐射，化学污染，病毒感染以及内分泌失衡等多种因素的影响下，导致体内癌基因的激活以及抑癌基因的失活，从而导致的肿瘤的发生。除了基因突变之外，表观遗传如组蛋白修饰、DNA甲基化等发生异常也在肿瘤的发生发发展过程中起着重要的作用。在多种肿瘤中均发现表观修饰的异常。总之，肿瘤的发生是一个极其复杂的过程，是由于体内癌基因、抑癌基因以及表观修饰等发生异常并积累的结果。

DNA甲基化与肿瘤的发生有着密切的关系，在许多肿瘤中都发现存在DNA甲基化异常的现象。DNA甲基化具有一定的稳定性，它是肿瘤发生中的早期事件。近年来许多研究证明，DNA的甲基化异常可以作为一种肿瘤预测及诊断的生物标志物。目前，许多特定基因启动子区的DNA甲基化异常被用来作为乳腺癌诊断的一种潜在标志物。

线粒体DNA遵循严格的母系遗传。目前研究发现，线粒体DNA甲基化与多种疾病相关，包括非酒精性脂肪肝、神经系统疾病、心脏病、宫颈癌、结直肠癌等。基于乳腺癌在女性中的高发病率，有研究显示乳腺癌患者中线粒体DNA突变及拷贝数存在异常，且细胞核DNA甲基化在乳腺癌患者中也表现出异常模式，但这些方法不能有针对性、高灵敏性的预测家系乳腺癌患病风险，其检测并不是十分精确，存在一定的灰区。因此开发一种针对乳腺癌患者家庭女性成员潜在乳腺癌患病风险预测的标志物非常必要和紧迫。

现有的技术中，存在各种针对乳腺癌患病风险监测的方法，有基于乳腺X线检查结果预测乳腺癌患病风险，还有基于77个SNP的多基因预测方法对妇女的乳腺癌风险进行分层管理。但是，现阶段乳腺癌风险预测缺乏一个方便快捷、无创、可靠的方法，市场上还没有利用特定位点甲基化水平的变化实现早期乳腺癌患病风险预测和筛查的相关技术和产品。

发明内容

本发明旨在提供一种线粒体-细胞核DNA甲基化联合位点的筛选方法和应用，以提供了一种有效筛选患癌风险预测标志物的方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种线粒体-细胞核DNA甲基化联合位点的筛选方法。该筛选方法包括以下步骤：a)获取患者样本和健康样本；b)从患者样本和健康样本中提取线粒体DNA及核DNA；c)确定患者样本和健康样本的线粒体DNA和核DNA甲基化水平；d)分析步骤c)得到的甲基化信息，筛选患者样本和健康样本间具有明显差异的甲基化位点；以及e)线粒体DNA和细胞核DNA甲基化联合分析，筛选得到风险预测位点。

进一步地，患者样本为乳腺癌患者，健康样本为与乳腺癌患者具有血缘关系的健康家庭成员血液样本。