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目的:肺癌是世界范围导致最多人数死亡的癌症,相关治疗和诊断近年虽有所改善,但五年生存率依然不高。启动子CpG岛甲基化是基因表达调控的重要机制之一,肿瘤相关基因启动子甲基化可影响其表达,一方面影响肿瘤生物学行为,另一方面也可能成为肿瘤的相关诊断标志。本课题通过数据库和文献对肺癌相关候选基因进行筛选,然后对这些基因的启动子DNA甲基化情况进行分析和验证,探讨与肺癌相关的基因启动子甲基化情况,为探讨肺癌发病机制和寻找潜在肺癌诊断生物标志物提供实验依据。方法:采用特异性定量甲基化PCR(qMSP)对非小细胞肺癌的癌组织、癌旁组织和远端癌旁组织样本进行肺癌相关基因启动子甲基化水平的测试。并且结合TCGA数据库的数据进行相关阳性基因启动子甲基化的分析。以甲基化参考百分比(PMR)作为甲基化水平衡量标准。采用非参数秩和检验对三组样本进行各基因启动子甲基化水平检测。最后对筛查的三个阳性基因进行相关细胞功能验证,通过荧光素酶实验检测启动子活性,采用5’-aza-deoxycytidine处理肺癌细胞系,检测启动子去甲基化对阳性基因表达水平的影响。结果:1、对肺癌相关基因进行甲基化引物检测后,确定了22个可进行肺癌组织样品的检测与筛查的目标基因。2、采用qMSP法测定了22个基因的启动子甲基化水平,并进行统计学分析,发现3个基因(TNFRSF10C、PRKCDBP和EPAS1)的启动子甲基化水平有统计学意义,进一步分析癌组织甲基化水平与远端癌旁组织甲基化水平关系,发现PRKCDBP和EPAS1的甲基化水平对肺癌具有诊断意义。TNFRSF10C基因在非小细胞肺癌组织样品中甲基化水平显著高于远端癌旁组织(median PMR:2.73%vs.0.75%,P=0.013)。PRKCDBP癌组织的甲基化水平高于远端癌旁组织(median PMR:1.46%vs.0.42%;P=0.019),并且PRKCDBP甲基化水平对肺癌具有诊断意义(AUC=0.717,P=0.0005,95%CI=0.609-0.824,sensitivity=59.09%,specificity=77.27%),癌组织的EPAS1高于远端癌旁组织(median PMR,5.46%vs.1.72%;P=0.0003),使用癌组织和远端癌旁组甲基化水平计算绘制ROC curve(AUC=0.722,P=7.955E-4,95%CI=0.606-0.838,sensitivity=40%,specificity=97.30%),发现EPAS1甲基化水平对肺癌具有诊断意义。3、使用cBio中肺癌TCGA数据库进行挖掘验证,发现TNFRSF10C(r=-0.379,P=0.008)、PRKCDBP(r=-0.437,P=4.88E-10)和EPAS1(r=-0.504,P=3.5E-13)基因甲基化水平均与mRNA的表达呈现负相关。4、DNA去甲基化试剂5’-aza-deoxycytidine处理肺癌细胞A549和H1299,可显著上调三个基因的mRNA表达水平,TNFRSF10C(A549:Fold change(FC)=8,P=0.0001;H1299:FC=3.163,P=1.143E-5)、PRKCDBP(A549:P=0.003,FC=2.193;H1299:P=5.713E-7,FC=32.081)、EPAS1(A549:P=3.0516-5,FC=3.346;H1299:P=6.289E-7,FC=3.267)的结果均有统计学意义。5、双荧光素酶实验验证我们研究的三个基因的启动子区域活性,结果显示转染目的基因启动子可显著提高报告基因荧光素酶活性,说明我们研究的TNFRSF10C(FC=1.570,P=0.011)、PRKCDBP(P=0.002,FC=9.54)和EPAS1(P=0.044,FC=2.427)的启动子区域均可以调节转录。结论:TNFRSF10C、PRKCDBP和EPAS1的启动子的甲基化水平在肺癌组织、癌旁组织和远端癌旁组织样品中存在差异,这种差异影响了这些基因在肺癌细胞系和肺癌组织的表达,可能和肺癌发病有关,同时也提示TNFRSF10C、PRKCDBP和EPAS1可以作为潜在的肺癌诊断标志物进行进一步研究。