基因是“源”，肺癌诊断需从源头抓起！

癌症是正常细胞由于基因突变造成异常增殖所引起的疾病，从本质上说是一种基因病。有约10~15%的癌症是遗传造成的，其中乳腺癌、胃肠道癌症的遗传性因素占重要作用。世界卫生组织指出，40%以上的癌症是可以预防的。从癌症的源头入手，基因检测和筛查是癌症防控的重要手段。

DNA甲基化是表观遗传学研究的一个重要方面，DNA修饰以启动子区域CpG岛甲基化最为常见。越来越多证据表明DNA的甲基化修饰与恶性肿瘤的发生密切相关。早在2005年，德国海涅大学的Schmiemann V等在肺癌患者中发现APC、p16（INK4a）及RASSF1A等基因的甲基化状态异常，并首次提出利用甲基化检测进行肺癌早期诊断。随后，由于MS-PCR为代表的检测技术发展，后续的研究陆续发现DAPK 、DLEC1、SHOX2、hMLH1、CADM1、CALCA等基因的甲基化状态与肺癌发生有密切联系。

人矮小同源盒基因SHOX2(Short Stature Homobox 2)是同源盒基因家族的一员，位于人3号染色体长臂(3q25.32）上，其在胚胎时期的表达调控与器官发育密切相关。SHOX2基因的甲基化异常与肺癌具有密切关系，Berend Schmidt等[1]对肺癌患者肺泡灌洗液（BALF）中的癌细胞进行重甲基特异性甲基化实验分析，表明SHOX2甲基化能帮助鉴别肺部的良性疾病和恶性肿瘤，其特异性可达95％，敏感性为68％，且SHOX2甲基化对诊断肺鳞癌和小细胞肺癌(SCLC)更敏感，敏感性分别为82％和97％，此外，Dietrich等[2]及Kneip等[3]的研究也都得出了类似的结果，基于SHOX2基因，德国Epigenomics公司开发了第一款肺癌基因甲基化检测试剂盒——Epi proLung。

RASSF1A是同样位于3号染色体(3p21.3）上的一种抑癌基因，其同样与肺癌尤其是小细胞肺癌的发生密切相关，Huang等人[4]检索了Pubmed、Web of science、ProQest、Medline等数据库获得15篇文献，对RASSF1A超甲基化与肺癌患病风险进行大数据分析，证实两者之间的显著相关性。平均43.75%的肺癌病人有RASSF1A基因的超甲基化，其中1篇文献[5]中肺癌病人的RASSF1A甲基化检出率达94.44%，4篇文献[5-8]中肺癌RASSF1A甲基化检出率达80%以上。Wang等[9]同样用大数据分析RASSF1A基因甲基化与肺癌预后的关系，结果显示RASSF1A基因的甲基化是肺癌预后差的独立因素。

SHOX2与RASSF1A搭配联合检测，任一基因检出甲基化即定义为样本甲基化检测阳性，两基因同时未检出甲基化则定义样本甲基化检出阴性，为可进一步提高诊断的灵敏度和特异性，目前商品化的试剂盒已经上市（Lung-Me，上海透景）。上海交通大学附属胸科医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、郑州大学第一附属医院针对该产品的临床验证实验显示，甲基化检测肺癌的灵敏度和特异性分别达78.5% 和 87.0%。Zhang等人[10]的研究中，灵敏度和特异性分别达81.0%和97.4%，尤其对I期的肺癌患者有极高的检出率，为85.7%；而细胞学对肺癌的敏感度仅68.3%，对I期患者的检出仅46.4%。张毅敏等[11]同样对580例患者的BLAF 样本的SHOX2和RASSF1A基因的甲基化状态进行检测，敏感性和特异性分别是74.3%和87.1%，特异性与细胞学无显著差异，而敏感性显著高于细胞学的44.7%。

DNA甲基化与肿瘤的发生密切相关，其在细胞生长、细胞分化、细胞周期控制、DNA修复、血管生成和侵袭,在人类肿瘤发生中发挥重要作用。DNA甲基化检测相比于传统的肿瘤标志物和细胞学检测，都展现出更好的灵敏度。同时在肿瘤的发生发展过程中,由于CpG岛的局部高度甲基化是癌变的“源头”，早于细胞恶性增生，因此甲基化的检测可以更早的用于肿瘤发生的诊断。随着肿瘤遗传学和检测技术的不断发展，肿瘤的早期诊断和治疗必将深入到分子层面，诸如SHOX2+RASSF1A双基因甲基化检测的商品化试剂盒也必将得到越来越多的涌现，助力于更精准的临床检测诊断！

 

参考文献

[1] Schmidt B, Liebenberg V, Dietrich D, etal. SHOX2 DNA methylation is a biomarker for the diagnosis of lung cancer basedon bronchial aspirates[J]. Bmc Cancer, 2010, 10(1):600.

[2] Dietrich D, KneipC, Raji O, et al. Performance evaluation of the DNA methylation biomarker SHOX2for the, aid in diagnosis of lung cancer based on the analysis of bronchialaspirates.[J]. International Journal of Oncology, 2012, 40(3):825-832.

[3] Kneip C, SchmidtB, Seegebarth A, et al. SHOX2 DNA methylation is a biomarker for the diagnosisof lung cancer in plasma[J]. Journal of Thoracic Oncology Official Publicationof the International Association for the Study of Lung Cancer, 2011,6(10):1632-1638.

[4] Huang Y Z, Wu W, Wu K, et al. Associationof RASSF1A promoter methylation with lung cancer risk: a meta-analysis[J].Asian Pac J Cancer Prev, 2014, 15(23):10325-10328.

[5] Helmbold P, Lahtz C, Herpel E, et al.Frequent hypermethylation of RASSF1A tumour suppressor gene promoter andpresence of Merkel cell polyomavirus in small cell lung cancer.[J]. EuropeanJournal of Cancer, 2009, 45(12):2207-2211.

[6] Li W, Deng J, Jiang P, et al. Methylationof the RASSF1A and RARβ genes as a candidate biomarker for lung cancer[J].Experimental & Therapeutic Medicine, 2012, 3(6):1067.

[7] Li W, Deng J, Tang J X. Combined effectsmethylation of FHIT, RASSF1A and RARβ genes on non-small cell lung cancer inthe Chinese population[J]. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention Apjcp,2014, 15(13):5233.

[8] Wang Y, Yu Z, Wang T, et al.Identification of epigenetic aberrant promoter methylation of RASSF1A, in serumDNA and its clinicopathological significance in lung cancer[J]. Lung Cancer,2007, 56(2):289-294.

[9] Wang J, Wang B, Chen X, et al. Theprognostic value of RASSF1A promoter hypermethylation in non-small cell lungcarcinoma: a systematic review and meta-analysis[J]. Carcinogenesis, 2011,32(3):411-6.

[10] Zhang C, Yu W, Wang L, et al. DNAMethylation Analysis of the SHOX2 and RASSF1A Panel in Bronchoalveolar LavageFluid for Lung Cancer Diagnosis[J]. Journal of Cancer, 2017, 8(17):3585-3591.

[11] 张毅敏, 王明丽, 吴杰,等. 肺泡灌洗液中SHOX2和RASSF1A基因甲基化联合检测对肺癌的诊断价值[J]. 肿瘤学杂志, 2016, 22(12):1032-1036.