結(jié)直腸癌是全球致死率排行第三的消化道惡性腫瘤。我國(guó)每年新發(fā)病例約40萬(wàn)，并且發(fā)病率逐年上升。結(jié)直腸癌的早期癥狀不明顯，容易歸結(jié)于生活習(xí)慣而被忽視，多數(shù)患者診斷時(shí)已為中晚期，手術(shù)和化療后存活率依然較低。因此，高效普遍的結(jié)直腸癌診斷手段對(duì)疾病的預(yù)后和治療至關(guān)重要。

目前，腸鏡是臨床檢查結(jié)直腸病變最直觀有效的方法，但這種侵入性的檢測(cè)具有費(fèi)時(shí)、昂貴、患者依從性低等缺陷。液體活檢是一項(xiàng)新興的腫瘤檢測(cè)手段，以血液等非固態(tài)生物組織為標(biāo)本的分析來(lái)進(jìn)行體外診斷。臨床已有應(yīng)用血清癌胚抗原（CEA）的結(jié)直腸癌生物標(biāo)志物檢測(cè)，但僅能檢出40%-60%患者，靈敏度低。中山大學(xué)徐瑞華教授課題組于1月1日在Science Translational Medicine雜志上發(fā)表結(jié)果，發(fā)現(xiàn)可用于液體活檢的特定ctDNA甲基化位點(diǎn)，為高效便捷的結(jié)直腸癌診斷和預(yù)后開(kāi)辟非侵入性的新方法！

(中山大學(xué)腫瘤防治中心駱卉妍副主任醫(yī)師、趙齊副研究員、韋瑋主任醫(yī)師等為文章的第一作者，徐瑞華教授是文章的通訊作者。)

循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumor DNA , ctDNA）是腫瘤細(xì)胞壞死或凋亡后釋放到血液中的游離DNA（cfDNA）。作為腫瘤細(xì)胞碎片的一部分，cfDNA已經(jīng)被深深打上特定來(lái)源的烙印，體現(xiàn)為腫瘤中特異性表達(dá)的突變基因以及表觀遺傳學(xué)異常。對(duì)cfDNA的分析和檢測(cè)已發(fā)展成液體活檢中的重要分支，具有不可估量的應(yīng)用前景。

DNA甲基化是最常見(jiàn)的表觀遺傳學(xué)修飾，與分化發(fā)育、衰老等一系列生理病理過(guò)程相關(guān)；而抑癌基因的甲基化是腫瘤發(fā)生的早期標(biāo)志之一。盡管SEPT9等位點(diǎn)已經(jīng)被鑒定為結(jié)直腸癌cfDNA甲基化的標(biāo)志性位點(diǎn)，然而由于患者個(gè)體差異以及體液cfDNA的含量較少，單一位點(diǎn)的甲基化檢測(cè)準(zhǔn)確性受到挑戰(zhàn)。考慮到甲基轉(zhuǎn)移酶或脫甲基酶可能會(huì)同時(shí)修飾同一條DNA鏈中相鄰的CpG位點(diǎn)，對(duì)“甲基化相關(guān)嵌段”進(jìn)行cfDNA甲基化圖譜分析，將大大提高診斷等準(zhǔn)確性。

首先，研究者收集結(jié)直腸癌患者的組織樣本的全基因組篩查以及其cfDNA的甲基化數(shù)據(jù)，通過(guò)生物信息學(xué)分析鑒別了9個(gè)與結(jié)直腸癌發(fā)生相關(guān)的cfDNA甲基化標(biāo)志物，依據(jù)算法建立的診斷分?jǐn)?shù)（cd-score）預(yù)測(cè)來(lái)結(jié)直腸癌。將結(jié)直腸癌和健康受試者按2:1的比例分為建模組和驗(yàn)證組，發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌診斷準(zhǔn)確率高達(dá)96%，驗(yàn)證組診斷敏感性達(dá)87.9%，特異性達(dá)89.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)臨床應(yīng)用的血清癌胚抗原CEA標(biāo)志物的診斷效力。

對(duì)于結(jié)直腸癌診斷的cfDNA甲基化分析

進(jìn)而，研究者對(duì)900多名受試者進(jìn)行為期平均26.6個(gè)月的跟蹤調(diào)查，結(jié)合腸鏡和cfDNA甲基化數(shù)據(jù)，判別5個(gè)與結(jié)直腸癌預(yù)后有關(guān)的標(biāo)志物；即通過(guò)對(duì)這些標(biāo)志性甲基化位點(diǎn)的cp-score評(píng)分，幾乎能準(zhǔn)確推測(cè)出患者的生存率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于臨床常用的腫瘤原發(fā)部位、TMN分期、CEA等預(yù)后指標(biāo)。

對(duì)于結(jié)直腸癌預(yù)后的cfDNA甲基化分析預(yù)測(cè)

另外，在結(jié)直腸癌患者的cfDNA數(shù)據(jù)中，研究者們還發(fā)現(xiàn)依據(jù)45個(gè)甲基化差異顯著的標(biāo)志位點(diǎn)，可將結(jié)直腸癌分為兩類(lèi)，其中1型在女性中發(fā)病率更高并伴有左側(cè)結(jié)腸病變，2型的存活率較低。這從分子層面鑒別了結(jié)直腸癌亞型，提示了內(nèi)在生物學(xué)機(jī)制與臨床病理進(jìn)程的相關(guān)性。

依據(jù)cfDNA甲基化數(shù)據(jù)作結(jié)直腸癌分型

最后，研究者提出依據(jù)一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的甲基化標(biāo)志性位點(diǎn)cg10673833來(lái)簡(jiǎn)化癌癥篩查的可能性。研究團(tuán)隊(duì)招募16890受試者參與一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究，在其中一組1493位高危大腸癌患者中，對(duì)cg10673833甲基化位點(diǎn)分析能分辨出該組大腸癌患者21人中的19個(gè)和原位大腸癌患者8人中的7個(gè)人，敏感性為89.7％，特異性為86.8％，說(shuō)明能夠通過(guò)血漿中cg10673833甲基化標(biāo)志物準(zhǔn)確預(yù)測(cè)癌前病變。

這項(xiàng)研究通過(guò)甲基化圖譜分析，證明了一系列cfDNA的甲基化標(biāo)志物用于結(jié)直腸癌診斷、預(yù)后和疾病檢測(cè)中的準(zhǔn)確性和靈敏度，為癥狀輕微的結(jié)直腸癌早期發(fā)現(xiàn)提供非侵入性的分子手段，具有極大的臨床應(yīng)用前景！

參考文獻(xiàn)：

Huiyan Luo, et al. Circulating tumor DNA methylation profiles enable early diagnosis, prognosis prediction, and screening for colorectal cancer. Science Translational Medicine, 01 Jan, 2020.