cfDNA 中 5hmC 标记物:食管癌转移复发监测的新希望

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:World Journal of Surgical Oncology 2.4

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  研究人员针对食管癌(ESCC)转移复发监测难题,开展 cfDNA 5-hydroxymethylcytosines(5hmC)标记物研究,发现其可有效检测 ESCC 转移复发,意义重大。

  食管癌,这一全球高发的恶性肿瘤,严重威胁着人类的健康。在中国,食管癌的新发病例和死亡人数几乎占据全球的一半,其中食管鳞状细胞癌(ESCC)更是占到了 90% 以上。对于 ESCC 患者来说,肿瘤的转移和复发是导致预后不良的主要原因,这就使得能够精准检测 ESCC 转移和复发的技术显得尤为重要。
传统的检测手段,如血清肿瘤标志物、影像学检查、内镜检查和组织病理学评估等,存在着灵敏度和特异性低的问题。像癌胚抗原(CEA)、糖类抗原 19 - 9(CA19 - 9)等血清肿瘤标志物,以及超声、CT 成像等,在检测 ESCC 转移和复发时,效果并不理想。因此,寻找新的分子标记物迫在眉睫。

在这样的背景下,来自新疆医科大学、北京大学第三医院等多家国内机构的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦于 5 - 羟甲基胞嘧啶(5hmC)这一新兴的表观遗传标记物。5hmC 是由 5 - 甲基胞嘧啶经十一 - 易位酶氧化产生的,在基因表达调控中发挥着重要作用,与多种癌症的发生发展密切相关。而且,基于液体活检的 cfDNA(游离 DNA)检测技术,为癌症的监测提供了新的途径。

研究人员通过应用精确可靠的 5hmC - Seal 技术,对 122 例 ESCC 患者血浆 cfDNA 中的 5hmC 进行了全基因组分析,旨在建立一个能够有效检测 ESCC 转移和复发的预测模型。最终,研究取得了重要成果,相关论文发表在《World Journal of Surgical Oncology》上。

为了开展这项研究,研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集与处理,收集了 122 例 ESCC 患者的外周血,分离血浆并提取 cfDNA。然后利用 5hmC - Seal 技术构建 5hmC 文库,并进行高通量测序。通过一系列生物信息学分析方法,如序列比对、5hmC 富集区域识别、差异分析等,筛选出与 ESCC 转移和复发相关的 5hmC 标记物,进而构建预测模型。

下面来看具体的研究结果:

  • ESCC 患者的临床特征:研究共纳入 122 例 ESCC 患者,其中男性 102 例,女性 20 例,年龄在 39 - 79 岁之间。72 例患者有淋巴结转移,50 例无转移;30 例患者出现复发,92 例未复发。同时对患者的血清进行检测,分析了 8 种传统肿瘤标志物的表达情况。
  • 5hmC 谱的特征:研究发现,ESCC 患者转移和复发时,外周血 cfDNA 中基因体的 5hmC 浓度存在显著差异。复发组的 5hmC 平均水平最高,其次是转移组、非复发组和非转移组。通过对转移和非转移、复发和非复发患者的 5hmC 富集区域分析,发现这些区域主要集中在内含子、基因间和启动子区域。进一步的差异分析确定了与转移和复发相关的 5hmC 修饰基因,这些基因参与了多种肿瘤相关通路。
  • 预测模型的建立与验证:研究人员将患者随机分为训练组和验证组,基于 5hmC 标记物构建了逻辑回归预测模型。对于转移预测,筛选出 14 个 5hmC 标记物,该模型在训练组和验证组中都表现出了高灵敏度和特异性,AUC 分别达到 0.959 和 0.922。对于复发预测,筛选出 11 个 5hmC 标记物,模型在训练组和验证组中的 AUC 分别为 0.981 和 0.936,同样具有较高的灵敏度和特异性。
  • 预测评分与临床特征的相关性:研究建立了加权预测评分(wp - score),发现 wp - score 与肿瘤侵袭深度、淋巴结转移数量和临床分期相关。高 wp - score 的患者预后较差,部分基因的 5hmC 修饰水平与患者预后显著相关。而且,基于 5hmC 标记物的模型在预测 ESCC 转移和复发方面,性能明显优于传统肿瘤标志物。

研究结论和讨论部分表明,5hmC 标记物在 ESCC 转移和复发监测中具有重要意义。这些标记物能够作为有效的表观遗传指标,实现对 ESCC 转移和复发的无创检测。通过对差异修饰基因的功能分析,发现 Rap1 信号通路在肿瘤转移和复发中起重要作用,为癌症治疗提供了潜在的靶点。然而,该研究也存在一些局限性,如缺乏双盲验证队列、未对转移部位进行特异性预测、没有纵向队列以及研究人群仅为中国患者等。尽管如此,这项研究为 ESCC 转移和复发的监测提供了新的思路和方法,有望推动食管癌精准治疗的发展。未来,还需要更多大规模、多中心的研究来进一步验证和完善相关成果。

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