乳腺癌甲基化模式新发现:三阴性与非三阴性的关键差异及临床意义

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究三阴性乳腺癌(TNBC)与非 TNBC 的甲基化差异,埃及米斯尔科技大学研究人员开展相关研究,发现多个差异甲基化基因,可作 TNBC 潜在生物标志物或治疗靶点,意义重大。

  在女性健康的 “战场” 上,乳腺癌无疑是最凶猛的 “敌人” 之一。2020 年,乳腺癌成为全球女性癌症发病率之首,占所有癌症病例的 11.7%,也是全球女性癌症死亡的第五大原因,夺走了 68.5 万女性的生命,占女性癌症死亡人数的 16% 。尽管人们对乳腺癌的病因有了更深入的了解,但它的发病率和死亡率仍在稳步上升,这是因为乳腺癌是一种高度异质性的疾病,不同的病理、分子和生物学亚型会影响患者的预后和治疗方案。
对于非三阴性乳腺癌(non-TNBC),由于其雌激素(ER)、孕激素(PR)和 / 或表皮生长因子受体 2(HER2)受体表达呈阳性,目前已经有了明确的靶向治疗方法。然而,三阴性乳腺癌(TNBC)却让医生们十分头疼。TNBC 约占乳腺癌病例的 15%-20%,其特点是 ER、PR 和 HER2 表达均为阴性。TNBC 通常在年轻女性中发病,且疾病分期较晚、组织学分级较高、生存率较低、复发率较高,是乳腺癌中最具侵袭性的亚型。由于缺乏激素和 HER2 受体表达,TNBC 的治疗手段有限,新辅助或辅助细胞毒性化疗是目前主要的治疗方法,但即便早期患者对化疗有较高的反应率,复发和耐药问题也很严重,最终导致患者生存率较低。
在这样的困境下,埃及米斯尔科技大学(Misr University for Science and Technology)等机构的研究人员决心开辟新的治疗道路。他们将目光聚焦在表观遗传改变,尤其是启动子甲基化上。DNA 甲基化是在 DNA 甲基转移酶(DNMT1、DNMT3A、DNMT3B)的作用下,将甲基基团添加到胞嘧啶残基上,主要发生在 CpG 岛。研究发现,DNA 甲基化模式与乳腺癌患者的临床病理特征密切相关,启动子高甲基化或低甲基化可以通过下调肿瘤抑制基因或激活癌基因,影响乳腺癌的发病机制和进展。而且,不同乳腺癌亚型的启动子高甲基化模式存在差异。因此,研究人员希望通过探究 TNBC 与 non-TNBC 的甲基化差异,找到一组具有诊断、预后或预测作用的 DNA 甲基化标记物,为 TNBC 患者提供有前景的靶向治疗方案。该研究成果发表于Scientific Reports杂志。
研究人员开展了一项回顾性队列研究,选取了 90 名埃及女性乳腺癌患者,这些患者均在开罗大学国家癌症研究所(NCI)确诊并接受治疗。研究人员从患者的肿瘤组织中收集样本,要求样本中肿瘤细胞比例≥75%。接着,使用 QIAamp DNA FFPE 组织试剂盒提取 DNA,并利用 EpiTect Methyl II PCR System 评估 22 个基因的甲基化状态。这种技术无需亚硫酸氢盐转化即可定量测量 DNA 甲基化,具有高灵敏度和特异性,适用于福尔马林固定石蜡包埋组织的 DNA 分析。之后,研究人员运用多种统计分析方法,如 t 检验、随机森林模型、主成分分析(PCA)、Cox 比例风险回归等,来分析数据。
研究结果令人瞩目。首先,在患者特征方面,TNBC 组和 non-TNBC 组在年龄、绝经状态、淋巴结转移和远处转移等方面无显著差异,但在肿瘤分级和病理亚型上差异显著,TNBC 组中肿瘤分级 3 级和化生性癌的比例更高,且 TNBC 组的复发率也明显高于 non-TNBC 组。
基因甲基化谱分析发现,TNBC 患者与 non-TNBC 患者之间存在显著的基因甲基化差异。CCND2、CDKN2A、ESR1、CDH1、BRCA1 等多个基因在 TNBC 患者中呈现高甲基化状态,这些基因涉及细胞周期调控、细胞凋亡、血管生成、肿瘤抑制、DNA 修复等多个重要生物学过程,表明它们在 TNBC 的发病机制中起着关键作用。
在生存分析中,研究人员发现多个基因的甲基化与患者的无病生存期(DFS)和总生存期(OS)相关。在所有乳腺癌患者中,CDKN2A、RASSF1 等基因的高甲基化与较差的 DFS 相关,而 PTGS2 的甲基化则与较好的 DFS 相关;在 TNBC 患者中,BRCA1、MGMT 等多个基因的高甲基化与较差的 DFS 和 OS 相关,PTGS2 和 TNFRSF10C 的甲基化则与较好的 DFS 和 OS 相关。多变量 Cox 回归分析显示,CCND2 和 PTEN 的高甲基化是所有乳腺癌患者 DFS 的独立预测因子;在 TNBC 队列中,BRCA1 和 GSTP 的高甲基化是 DFS 的独立预测因子,PTEN 的高甲基化是 OS 的独立预测因子。
PCA 和热图分析进一步揭示了 TNBC 和 non-TNBC 样本之间的甲基化差异。PCA 结果显示,两组样本在甲基化状态上有明显分离,所选的甲基化标记物对区分 TNBC 和 non-TNBC 样本贡献显著;热图则直观展示了 TNBC 样本中特定基因的高甲基化模式和 non-TNBC 样本中相应基因的低甲基化模式。
随机森林模型筛选出了区分 TNBC 和 non-TNBC 亚型的关键甲基化标记物,如 SLIT2、CCND2、CDH1 等。该模型对 TNBC 分类具有较高的灵敏度(95%)、特异性(98%)和 AUC(0.993),表明这些甲基化标记物在乳腺癌亚型分类中具有重要价值。
研究结论表明,TNBC 患者存在独特的甲基化特征,BRCA1、CCND2、CDH1 等多个基因的高甲基化可作为 TNBC 诊断、预后和治疗的潜在生物标志物或靶点。这些发现为 TNBC 的早期检测、精准分子分型和个性化治疗提供了重要依据,有助于开发针对 TNBC 患者的靶向治疗策略,尤其是对于预后较差的患者,有望改善他们的生存状况。不过,研究人员也指出,未来还需要在更大规模的患者群体中进一步验证这些生物标志物,并开展临床试验评估其在改善患者预后和指导治疗决策方面的实际效用。
总的来说,这项研究为 TNBC 的研究和治疗开辟了新的方向,虽然前路仍有挑战,但这些发现无疑为攻克 TNBC 这一难题带来了新的希望,让我们对战胜乳腺癌又多了一份信心。

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