外周血卵巢癌标志物的基础及临床研究

发布时间：2020-07-13 21:53

【摘要】：第一部分外周血白细胞DNA甲基化在卵巢癌诊断中的作用及意义目的:卵巢癌是女性生殖器官常见的恶性肿瘤之一,其死亡率却在女性癌症中高居榜首。卵巢癌起病隐匿早期难以发现,大约70%的患者就诊时已经为晚期,尽管初始化疗有效,但大部分的晚期卵巢癌患者在治疗后会出现复发转移。卵巢癌早期患者治疗后5年生存率可高达90%,而晚期患者却始终徘徊于20%,由此可见卵巢癌的早期发现早期诊断对其预后有极其重要的意义和影响。卵巢癌目前的诊疗手段虽然众多,但仍不能有效地做到早期发现早期诊断。研究显示DNA甲基化水平的改变和甲基化模式的异常可引起基因结构及其功能的异常,并且DNA甲基化的异常在肿瘤形成前即已存在,因此DNA甲基化异常在肿瘤形成和发展中的作用受到越来越多的重视。同时外周血液DNA甲基化由于具有采取样本方便、容易获得、稳定性强、容易检测等优点,具有作为潜在生物标志物的特点而备受关注。因此,本课题旨在通过分析外周血白细胞DNA甲基化位点与卵巢癌的关联,寻找可能成为卵巢癌早期诊断的DNA甲基化标志物。方法:本课题进行全表观基因组关联研究并分为两个阶段进行,在第一阶段中使用Illumina 450K Infinium Methylation Bead Chip全基因组甲基化检测平台,采用病例-对照研究方法绘制了24例上皮源性卵巢癌患者和24例健康对照的全基因组甲基化水平图谱,分析病例组和对照组间的具有差异的甲基化位点,并结合卵巢癌组患者FIGO临床分期(早期:I-II期;晚期:III-IV期)进行分层分析,从中筛选出与卵巢癌高度相关的差异甲基化位点。在第二阶段的研究中选取206例上皮性卵巢癌病例和205例健康对照,使用Illumina Custom Vera Code Methylation Assay对第一阶段筛选出的差异甲基化位点进行验证研究,比较两个阶段所检测的结果是否一致,通过验证实验降低研究的假阳性。并结合卵巢癌的临床FIGO分期(早期:I-II期;晚期:III-IV期)以及组织病理类型(浆液性卵巢癌,子宫内膜样卵巢癌,粘液性卵巢癌)进一步进行分层分析,从而获得与卵巢癌显著相关的甲基化位点,进而依据差异的甲基化位点建立卵巢癌的DNA甲基化标志物模型,并通过分析研究差异的Cp G位点所调控的相关基因,使用DAVID软件寻找卵巢癌发病相关的生物信号通路及相关基因。结果:在第一阶段的研究中通过筛选获得了96个差异有显著统计学意义的甲基化位点(FDR0.2);在第二阶段验证研究中,通过扩大样本量对96个甲基化位点进行验证研究,发现46个差异甲基化位点与卵巢癌关联显著。进而筛选出6个差异甲基化位点(cg00207226,cg01535567,cg19716090,cg20956594,cg22534374,cg22639787)建立了卵巢癌的DNA甲基化标志物,其诊断卵巢癌能力达77.3%(95%CI:72.9-81.8%)。基因通路分析发现了卵巢癌相关的生物信号通路,其中富集倍数最高的免疫系统相关的信号通路中的基因包括LYST(cg16962115,FDR=1.24E-04),CADM1(cg21933078,FDR=1.22E-02),NFATC1(cg06784563,FDR=1.46E-02)。同时还首次发现了外周血内的白细胞DNA甲基化异常与血小板参数以及凝血因子参数具有相关性。结论:该研究通过病例对照分析白细胞DNA甲基化异常与卵巢癌的关联,发现了可以用于诊断卵巢癌的DNA甲基化标志物,并且本研究首次发现了外周血白细胞DNA甲基化与血小板参数及凝血因子参数的关联,同时还发现了与免疫系统相关的生物信号通路及相关基因。本课题为外周血内白细胞DNA甲基化标志物在卵巢癌的早期诊断及高危人群中筛查的应用提供了理论依据,为表观遗传流行病学和全表观基因组关联研究提供了新的经验和技术基础,也为卵巢癌的病因学研究提供了理论基础,同时还为卵巢癌治疗中的靶向DNA甲基化的药物研究以及卵巢癌患者的个体化精准化治疗提供了理论基础及研究方向。第二部分血常规炎性指标在卵巢癌诊断中的作用及意义目的:本课题第一部分的研究首次发现并报道了外周血白细胞DNA甲基化与血小板参数及凝血参数存在相关性,虽然研究中并未发现卵巢癌相关的异常甲基化位点与白细胞各亚型之间存在关联,但是既往的其他研究报道中有发现外周血白细胞DNA异常甲基化与白细胞亚型间存在着相关性。同时由于目前血常规是临床诊疗中最普遍常用的检验方法,且其检测方便快捷、价格便宜。因此我们期待通过对血常规内白细胞、血小板等炎性指标的研究,评估其与卵巢癌的关系特点及其在卵巢癌的诊断中的意义及作用,探索能够辅助配合CA125和HE4以提高早期卵巢癌的鉴别诊断能力的标志物。方法:研究分析了经手术病理证实的887例上皮源性卵巢癌患者及207例卵巢良性肿瘤患者的术前血常指标及肿瘤标志物的数据资料,同时结合患者的年龄、临床分期(早期I-II期,晚期III-IV期)和绝经状态进行分层研究,并利用受试者工作曲线研究分析血常规炎性指标在鉴别诊断卵巢癌患者中的价值。结果:CA125联合单个炎性指标在卵巢癌标志物的研究中,其中CA125+NEUT(AUC=90.82%,95%CI:88.7-92.94%),CA125+WBC(AUC=90.82%,95%CI:88.7-92.94%),CA125+NLR(AUC=90.78%,95%CI:88.66-92.91%)诊断恶性肿瘤的能力优于单独CA125(AUC=90.76%,95%CI:88.64-92.88%);在早期卵巢癌的诊断中CA125+WBC(AUC=81.2%,95%CI:77.37-85.02%)优于单独CA125(AUC=81.06%,95%CI:77.22-84.89%)。联合多个炎性指标在卵巢癌标志物的研究中,其中CA125+NEUT_R+NLR+NEUT+WBC(AUC=90.91%,95%CI:88.8-93.03%)及CA125+HE4+WBC+LYMPH_R(AUC=89.58%,95%CI:85.85-93.32%)对卵巢癌的诊断分别优于单独CA125(AUC=90.76%,95%CI:88.64-92.88%)和CA125+HE4(AUC=89.43%,95%CI:85.68-93.18%);在早期卵巢癌的诊断中CA125+WBC+NEUT+NLR(AUC=81.26%,95%CI:77.43-85.09%)及CA125+HE4+WBC+LYMPH_R(AUC=79.49%,95%CI:73.57-85.41%)分别优于单独CA125(AUC=81.06%,95%CI:77.22%-84.89%)和CA125+HE4(AUC=78.88%,95%CI:72.9-84.87%)。结论:该部分研究通过对上皮源性卵巢癌及卵巢良性肿瘤血常规炎性指标进行分析研究,发现了能够在一定程度上辅助提高CA125和HE4鉴别卵巢癌及早期卵巢癌的能力的血常规炎性指标,提示血常规炎性指标作为卵巢癌诊断标志物具有一定的可行性,为新型卵巢癌标志物的探索提供了新的思路,为卵巢癌的早期发现及早期诊断以及高危人群的筛查提供了新的研究思路及方法依据。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R737.31
【图文】：

21图 1. 上皮性卵巢癌的全基因组甲基化检测分析结果曼哈顿图（A）所有病例与对照组比较，（B）早期病例与对照组比较，（C）晚期病照组比较。分析了超过 485,000 个 CpG 位点。X 轴代表 CpG 位点，而 y 轴代表 P 值数（-log10（P value））。红色水平线代表 P=1.0×10-4。

上皮来源的浆液性卵巢癌与健康对照组间差异显著的甲基化位点的火山图

37图 3 第二阶段的验证研究中具有显著差异的甲基化位点。热图列出了从验证研究中分析得出的具有显著差异的 CpG，总病例组与总对照组（Total），早期病例组与对照组(Early stage），晚期病例组与对照(Advancedstage），浆液性癌与对照组(Serous),子宫内膜样癌与对照组(Endometrioid)，粘液性癌与对照组(Mucinous),46 个差异甲基化位点的顺序排列按照总病例组与对照组的 FDR 值进行排列。

本文编号：2754032