[发明专利]外周血中癌症检测的核糖体DNA甲基化标记物及其应用

说明书

本发明提供了外周血中癌症检测的核酸体DNA甲基化标志物及其应用。这些标记物包括选自以下CpG位点中的至少一个：以人核糖体DNA重复片段单元参考序列U13369.1为基准，第38974，37148，37013，37028，37076，32936，21740，23407，34657，28277等位置处的CpG位点或者经修饰的CpG位点。同时还提供了这些标记物的任意组合用于癌症诊断的系统及试剂盒等。这些标记物的甲基化状态在肿瘤组织和非肿瘤组织中存在明显差异，在肿瘤组织中低甲基化，这些标记物组合在测试集中区分患者是否患肝癌、肺癌、结直肠癌的ROC分别达到了96％、94％、92％。

技术领域

本发明属于生物检测领域，涉及一种用于癌症检测或术后评估的标记物及其应用，具体涉及利用外周血诊断癌症的DNA甲基化标记物及其应用。

背景技术

外周血检测疾病是一种微创甚至无创的检测方式。在外周血中有游离DNA，这些游离DNA来自于细胞凋亡释放到血液中的DNA，因此，通过对游离DNA的分析可以鉴别出机体内的出现一些问题。

DNA甲基化是表观遗传学的重要部分，DNA甲基化对基因调控有着至关重要的作用。现有研究表明癌症的发生与基因组DNA甲基化非常密切，这使得通过鉴别DNA甲基化的变异来检测癌症成为了现实。DNA甲基化是指生物体内在DNA甲基转移酶的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程。在哺乳动物中DNA甲基化主要发生在CpG的C上，生成5-甲基胞嘧啶。

在基因组中98％以上的CpG位点分布于具有转座潜能的重复序列中。在正常细胞中，这些CpG处于高度甲基化/转录沉默的状态，而在肿瘤细胞中这些CpG发生了广泛的去甲基化，导致重复序列的转录、转座子的活化，增加基因组的不稳定性。余下的占总量2％左右的CpG密集地分布于基因启动子区域的CpG岛。筛选癌症组织特异的甲基化异常位点有助于癌症的检测。

癌症严重威胁人类生命健康，由于现有标记物特异性差，许多癌症患者诊断时往往已是中晚期，丧失了根治切除的机会。因此寻找癌症外周血甲基化灵敏度高的标记物对于癌症的早发现早治疗具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够用于癌症的早期诊断、术后评估的标记物。

本发明的发明人在研究过程中发现：核糖体DNA在生命过程中起到非常重要作用。核糖体DNA的转录产物占据细胞RNA产量的80％，对于细胞翻译蛋白质过程至关重要。有研究表明，在癌症中核糖体DNA转录调控会出现异常。因此，研究癌症中核糖体DNA的甲基化异常有助于我们寻找癌症检测的标记物。然而常规分析中并不涉及到核糖体DNA的甲基化。此外，在人的基因组中常染色体的拷贝数只有2，而核糖体DNA的拷贝数却有约400，这使得即使测序深度较浅时，我们也可以有足够的数据分析核糖体DNA单个CpG位点的甲基化情况。因此，在核糖体DNA上寻找检测癌症的标记物既有机制基础，也有实现基础。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：