[发明专利]一种用于肺腺癌辅助诊断的甲基化位点标志物及其应用

说明书

本发明属于基因工程和肿瘤学领域，公开了一种用于肺腺癌辅助诊断的甲基化位点标志物及其应用。该甲基化位点标志物是肺腺癌相关的甲基化位点chr5:37112010、chr16:62875877、chr6:50682050、chr13:31613633、chr2:43521317、chr6:166411604、chr5:37111954、chr6:50682024、chr10:130992603和chr2:126776294的组合。该甲基化位点标志物的特异性扩增引物可以用于制备肺腺癌辅助诊断试剂盒。

发明领域

本发明属于基因工程和肿瘤学领域，涉及一种用于肺腺癌辅助诊断的甲基化位点标志物及其应用。

背景技术

肺癌是全球第二大常见的癌症，也是中国发病率最高的癌症。由于缺乏有效的早期诊断工具，肺癌患者确诊时大多是癌症晚期。目前，全球大多数国家肺癌患者的5年生存率仅为10％-20％。在中国，2012-2015年男性肺癌5年生存率为16.8％，女性肺癌5年生存率为25.1％，整体预后仍然较差。肺腺癌(Lung adenocarcinoma，LUAD)是最常见的肺癌组织学亚型，其复杂的分子机制和肿瘤异质性为肺腺癌的早诊早治研究带来了巨大挑战。

表观遗传异常几乎存在于所有的癌症类型中，其中DNA甲基化是研究最深入的表观基因组变化之一。据研究报道，癌症中启动子高甲基化发生的频率可能与编码区突变相同，甚至更多，通常与关键肿瘤抑制基因(Tumor suppressor gene，TSG)的异常沉默有关。已知近一半通过生殖系突变诱发家族性癌症的肿瘤抑制基因在散发性癌症中发生甲基化相关的功能性失活。全基因组低甲基化是癌症中另一常见的表观遗传特征，常被当作是癌症中高甲基化的伴随现象而被忽视了促癌潜力。随着癌症表观遗传组学的深入研究，人们发现癌症中DNA甲基化的丢失并不是继发事件，全局或者局部的DNA低甲基化与早期癌变或肿瘤进展关系密切。有研究报道，全基因组低甲基化有利于重复序列的有丝分裂重组，导致染色体不稳定，诱发基因突变；此外，在癌前病变进展到癌的过程中，全基因组DNA甲基化水平不断降低。目前，肿瘤DNA甲基化研究以甲基化芯片为主，且已观察到多个关键基因由于启动子区域异常高甲基化而表达沉默。由于DNA甲基化测序技术和成本的限制，癌症中DNA甲基化全局性丢失方面的研究一直被忽视，这导致我们对肿瘤中低甲基化相关的基因组区域及其功能机制都了解有限。

越来越多的证据证明，癌症中遗传和表观遗传机制并不是独立的事件，两者可在有丝分裂中遗传并相互影响，导致基因表达异常，促进癌症的发生和进展。研究发现核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNP)位点显著富集在胚胎干细胞的“功能增强子”区域，可通过改变染色质可及性和转录因子结合赋予个体癌症易感性，导致基因表达差异。

在癌症生物学中，直接或间接为癌细胞提供选择性生长优势的基因突变被称为“驱动突变”，这些突变通过激活癌基因(Oncogene)和/或抑制肿瘤抑制基因(TSG)表达，使癌细胞逃脱细胞分裂的正常检查点并促进肿瘤生长。但并非所有的肿瘤都存在关键性驱动突变，当突变不足以驱动癌细胞恶性转化时，表观遗传改变可能才是癌症驱动事件的潜在贡献者。表观遗传改变作为癌症“驱动因素”已受到广泛认可，但由于缺乏DNA甲基化、基因组和转录组数据的整合，表观遗传因素、遗传因素对癌症基因转录调控目前还未得到系统性评估。

综上，癌症全基因组DNA甲基化研究主要集中在启动子高甲基化方面，基因体和/或CpG岛外等区域的DNA甲基化变化及其功能潜力尚未得到重视。DNA甲基化异常是否参与了癌症易感区域的功能机制也未能得到系统性评估。此外，癌症中DNA甲基化是否与遗传因素联合影响基因转录调控，驱动癌症表型等尚缺乏系统评价。

目前，还没有将甲基化应用于肺腺癌癌辅助诊断的报道，若能找出与肺腺癌相关的甲基化特征以及受甲基化影响的肺腺癌相关基因，并研制相应的诊断试剂盒，对我国肺腺癌的诊断现状必将是一次有力的推动，也为其药物筛选、药效评价及靶向治疗开辟了新的途径。

发明内容