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研究背景结直肠癌(CRC)是最常见的癌症之一,发病率和死亡率高。在临床上,早期CRC患者无特异性临床表现,导致早期诊断率和治疗率低;当疾病进展至中晚期时预后差,致死率高。现存的结构性筛查手段为有创性检查,腺瘤漏诊率高,而且患者出现症状进行就诊时疾病大多属于晚期阶段,不利于早期筛查推广及早期诊断。粪便潜血试验、粪便DNA及血浆mSEPT9的检测技术对于早期病变的敏感性、特异性不高。现今迫切需要寻找应用于CRC新的筛查及诊断标记物。研究目的本课题是在与我们的合作伙伴Anchor DX的初步工作中,选择了 7个DNA甲基化生物标记物 ZNF132、KCNQ5、FBN1、C9orf50、NEUROD1、ST8SIA4、FAM72C,我们比较了结直肠慢性炎、良性癌前病变、高级别上皮内瘤变和CRC的甲基化水平,以确定表观遗传改变可能如何促进癌症的形成。本研究的进一步目的是检测结直肠癌不同亚型和非癌组织标本中的7个基因,以区分非癌组织与结直肠癌病变,以及筛选出结直肠癌前病变与结直肠癌中特异性及敏感性较好的甲基化生物标记物,建立预测结直肠癌前病变与结直肠癌诊断模型。研究资料与方法收集了 88例结直肠组织样本,包括结直肠慢性炎、良性癌前病变、高级别上皮内瘤变和CRC。对已有研究筛选出的7个甲基化标记物在结直肠病变组织样本中进行MethyLight验证。用于癌前病变、早期CRC、CRC的检测筛查,进一步用分类模型来评估这些生物标记物的临床性能。研究结果ZNF132、KCNQ5、FBN1、C9orf50、FAM72C、ST8SIA4 这 6 个甲基化标记物对于区分非CRC与CRC、早期CRC的结果相对较好。这6个甲基化标记物识别CRC的AUC为0.87-0.95,灵敏度为72.55%-94.12%,特异度为86.49-97.3%;识别早期 CRC 的 AUC 为 0.89-0.95,灵敏度为 77.78%-97.22%,特异度83.78-100%,其中ST8SIA4识别早期CRC的特异度为100%。ZNF132、FBN1标记组合分类器对识别CRC的性能最佳,分类器的AUC为0.94,灵敏度为89.6%,特异度为93.3%。双标记(NEUROD1和FAM72C)模型与CPL相关,CPL模型对区分IBD组与CPL组的AUC为0.87,灵敏度为83.2%,特异度为77.4%,在CPL患病率为25%的情况下,CPL模型的NPV为93.3%。研究结论1、在组织水平上初步确定了用于CPL、早期CRC及CRC病变识别的甲基化标志物 ZNF132、FBN1、NEUROD1、FAM72C、KCNQ5、C9orf50、ST8SIA4。2、ZNF132、FBN1标记组合分类器对识别CRC的性能最佳,分类器的AUC为0.94,灵敏度为89.6%,特异度为93.3%,具有用于结直肠癌早期筛查及早期诊断的潜力。3、NEUROD1和FAM72C双标记在鉴别IBD与CPL的AUC为0.87,灵敏度和特异度分别为83.2%、77.4%,在CPL患病率为25%的情况下,NPV估计为93.3%;具有成为结直肠早期病变筛查标志物的潜力,以减少肠镜的使用。