[发明专利]一种食管癌相关甲基化生物标志物及应用

说明书

技术领域

本发明属于癌症预防领域，尤其涉及一种食管癌相关甲基化生物标志物及应用。

背景技术

食管癌是常见的消化系统恶性肿瘤，以南部和东部非洲、东亚地区发病率最高。中国是食管癌高发区之一，发病率比美国高20到30倍。除了众所周知的行为与膳食因素与食管癌发生有关之外，个体遗传因素也不容忽视。近年来，随着分子生物学和对肿瘤起源机制认识的不断深入，表观遗传异常在肿瘤发生中的作用日益受到关注。

表观遗传改变的主要形式之一是DNA甲基化，这是哺乳类动物遗传外修饰的一种重要调控方式，也是脊椎动物DNA惟一的自然化学修饰方式。DNA甲基化主要发生在富含CG岛的基因启动子区。启动子区的CG岛发生甲基化后可以导致基因转录受抑制，蛋白表达量减少，相应功能下降甚至丧失。由于DNA甲基化模式还具有肿瘤特异性，即不同类型的肿瘤可能存在不同的DNA甲基化谱，通过识别DNA异常甲基化谱并构建特异文库可作为潜在的分子生物标志物用于食管癌的诊断。

传统的食管癌诊断方法包括X线、CT、核磁共振、胃镜检查等，但均存在敏感性低和早期病灶难以发现等缺点。寻找快速、简便、灵敏、特异的早期诊断方法成为当前食管癌防治工作中的一项重要任务。与传统的蛋白类生物标志物相比，DNA甲基化改变常常是细胞癌变过程中更为早期的事件，如果能够建立合理的多指标的DNA甲基化图谱，在疾病的早期阶段即采用分子生物学技术识别出这种特异性变化，无疑对实现食管癌“三早”将具有极重要意义。

早在上个世纪七、八十年代，科学家们就已经发现肿瘤患者的外周血中存在一种来源于肿瘤灶的游离DNA(cell free DNA)。近几年游离DNA在肿瘤的诊断和预后中的作用日益受到重视，成为一个具有广阔应用前景的生物标志物。实体恶性瘤能通过细胞坏死或凋亡释放大量的DNA进入体循环，分子大小在500bp～30kb之间。近年来的研究表明，人外周血游离DNA的量和质的改变与疾病发生发展关系密切，有希望成为疾病诊断、疗效评估及预后监测的一种重要分子标志物。游离DNA的遗传特征与对应的肿瘤组织高度一致，如存在相似的基因突变、微卫星不稳定性和杂合性缺失，并且具有一致的表观遗传改变特征。在循环DNA研究中的一个重要发现是肿瘤患者的血浆/清中可同时检测到循环DNA的异常甲基化，而且外周血循环DNA的甲基化模式与癌组织一致，这一发现为无创性DNA甲基化谱分析提供了可能。

由于抑癌基因异常甲基化是肿瘤发生过程的早期事件，识别并构建甲基化谱文库对于食管癌早期诊断和预后具有重要的应用价值，尤其是识别外周血中肿瘤特异性DNA甲基化谱更是为寻找无创性食管癌诊断标志物提供了线索。由于DNA甲基化可以通过外源药物逆转，因而该研究结果也具有潜在的肿瘤治疗应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食管癌相关甲基化生物标志物及应用，旨在解决现有食管癌诊断方法包括X线、CT、核磁共振、胃镜检查等存在敏感性低和早期病灶难以发现等问题。

本发明是这样实现的，一种食管癌相关甲基化生物标志物，通过在CASZ1、CDH13和ING2食管癌相关抑癌基因中检测到的特定CG位点甲基化频率为生物标志物。

该生物标志物获取的具体过程包括：采用EDTA真空抗凝采血管采集待测者的外周静脉血，分离上层血浆，采用QIAamp Circulating Nucleic Acid kit提取血浆循环DNA，采用EZ DNA Methylation Kit进行亚硫酸氢盐修饰。修饰后的血浆循环DNA采用质谱法检测相关基因CG位点的甲基化。

本发明进一步提供了上述食管癌相关甲基化生物标志物在筛查、预判、防治待检者罹患食管癌方面的应用。

通过检测样品中CASZ1、CDH13和ING2的甲基化频率可以辅助判断待检者罹患食管癌的可能性大小，在患者发生食管癌的早期即可识别，有助于早发现、早诊断、早治疗。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明以外周血循环DNA甲基化作为生物标志物用于食管癌的早期筛查、预判、防治，具有快速、简便、灵敏、特异以及无创的优点，具有重要的应用价值。

(2)本发明生物标志物中DNA甲基化可以通过外源药物逆转，因而该研究结果也具有潜在的肿瘤治疗应用前景。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。