美國馬里蘭州貝塞斯達， 2016年2月5日 - 美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員已經(jīng)確定了在五種不同類型的癌癥中發(fā)生的腫瘤DNA的驚人特征。他們還發(fā)現(xiàn)了這種甲基化特征可能存在于更多類型的癌癥中的證據(jù)。特異性特征來自DNA的化學修飾，稱為甲基化，其可以控制基因的表達，例如在燈開關(guān)上的調(diào)光器。像研究人員在一些腫瘤DNA中發(fā)現(xiàn)的那樣，DNA甲基化(高甲基化)的量越大，基因的活性就越低。基于這一進展，研究人員希望能夠促進血液檢測的開發(fā)，這種血液檢測可用于在治療最有效的早期診斷各種癌癥。該研究于2016年2月5日出現(xiàn)在分子診斷學雜志。

美國國立衛(wèi)生研究院國家人類基因組研究所(NHGRI)校內(nèi)研究部的計算生物學家Laura Elnitski博士說：“尋找一種獨特的基于甲基化的特征就像在松林中尋找一棵云杉樹一樣。” “鑒定這是一項技術(shù)挑戰(zhàn)，但我們發(fā)現(xiàn)ZNF154基因周圍的甲基化特征升高，這是腫瘤特有的。” Elnitski博士是NHGRI 翻譯和功能基因組學分部的基因組功能分析科主任和高級研究員。

2013年，她的研究小組在13種不同器官的15種腫瘤類型中發(fā)現(xiàn)了ZNF154周圍的甲基化標記(或標記)，并認為它是一種可能的通用癌癥生物標志物。生物標志物是指示疾病存在的生物分子。Elnitski博士的研究小組使用來自實體瘤的DNA鑒定了甲基化標記。

“在那次發(fā)現(xiàn)之后，我小組中沒有人睡覺，”埃爾尼茨基博士說。“當我們發(fā)現(xiàn)這種候選生物標志物時，我們非常興奮。這是第一種適用于這么多類癌癥的藥物。”

在這項新研究中，他們開發(fā)了一系列步驟，揭示了結(jié)腸癌，肺癌，乳腺癌，胃癌和子宮內(nèi)膜癌中的甲基化標記。他們表明，所有腫瘤類型和亞型在ZNF154周圍始終產(chǎn)生相同的甲基化標記。

“尋找甲基化標志是一個非常艱巨和有價值的過程，”NHGRI科學主任丹·卡斯特納博士說，博士，博士。“這些發(fā)現(xiàn)可能是開展一項通過驗血確定早期癌癥的測試的重要一步。”

NIH Intramural Sequencing Center對使用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)擴增的腫瘤DNA進行了測序。Elnitski博士和她的小組隨后分析了結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同腫瘤類型的ZNF154甲基化水平升高。

為了驗證增加的甲基化與癌癥之間的聯(lián)系，Elnitski博士的研究小組開發(fā)了一個計算機程序，該程序研究了有癌癥和無癌癥患者DNA中的甲基化標記。通過將該信息提供給程序，他們能夠預(yù)測檢測腫瘤DNA的閾值。即使他們將甲基化分子的量減少了99%，計算機仍然可以檢測混合物中與癌癥相關(guān)的甲基化標記。他們知道腫瘤經(jīng)常將DNA排入血液，他們計算出可以在血液中發(fā)現(xiàn)的循環(huán)腫瘤DNA的比例。

下一步

接下來，Elnitski博士將開始篩查膀胱癌，乳腺癌，結(jié)腸癌，胰腺癌和前列腺癌患者的血液樣本，以確定低水平循環(huán)DNA檢測的準確性?；加邪┌Y的人中的腫瘤DNA通常占血液中循環(huán)的所有DNA的1%至10%。該小組指出，當10%的循環(huán)DNA含有腫瘤特征時，它們的檢出率非常好。因為甲基化可以在如此低的水平下檢測到，所以它應(yīng)該足以檢測晚期癌癥以及一些中期和早期腫瘤，這取決于類型。

Elnitski博士的小組還將與女性惡性腫瘤科的研究員，美國國立衛(wèi)生研究院國家癌癥研究所(NCI)轉(zhuǎn)化基因組學部門負責人Christina Annunziata博士合作。他們將測試卵巢癌患者的血液樣本，以驗證治療過程中的過程，并確定此類分析是否可以改善復(fù)發(fā)的檢測，并最終改善預(yù)后。

“卵巢癌在其早期階段很難被發(fā)現(xiàn)，并且沒有經(jīng)過驗證的早期檢測方法，”Annunziata博士說。“當更有可能治愈時，我們需要一種可靠的生物標志物來檢測疾病。我們期待使用DNA甲基化特征測試Elnitski博士的新方法。”

目前的血液檢查對已知的腫瘤類型是特異性的。換句話說，臨床醫(yī)生必須首先找到腫瘤，取出腫瘤樣本并確定其基因組序列。一旦已知腫瘤特異性突變，就可以追蹤它們在血液中的外觀。新方法的潛力在于不需要先前的癌癥知識，它可以比其他篩查方法(如結(jié)腸鏡檢查和乳房X線照片)更少侵入，并且可以用于追蹤癌癥高風險個體或監(jiān)測腫瘤活動治療期間。一旦血液檢查得以開發(fā)，科學界必須進行研究，以確保它不存在癌癥，如果癌癥不存在或在癌癥發(fā)生時就會遺漏。

Elnitski博士尚不了解腫瘤與DNA甲基化升高之間的聯(lián)系。它可能代表細胞中正常過程的脫軌，或者它可能與腫瘤消耗大量能量并繞過保持生長受控的細胞過程這一事實有關(guān)。研究人員也不確切知道ZNF154基因的作用。

“我們?yōu)殚_發(fā)診斷測試奠定了基礎(chǔ)，該測試提供了早期發(fā)現(xiàn)癌癥的希望，并大大提高了患有多種癌癥的人的存活率，”Elnitski博士說。