全基因组DNA甲基化标记揭示代谢性肝癌的分子特征及诊断潜力

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Gastro Hep Advances

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  本研究针对代谢性肝病相关肝癌(HCC)的分子机制不明问题,通过多中心国际合作开展全基因组DNA甲基化分析。研究人员采用850k EPIC芯片检测272例代谢性HCC患者和316例对照的外周血白细胞DNA,鉴定出55个差异甲基化CpG位点(33个高甲基化,22个低甲基化),构建的预测模型AUC达0.79。该研究首次系统揭示了代谢性HCC的特异性甲基化特征,为无创诊断提供了新靶点。

  

在肝病研究领域,一个令人担忧的趋势正在全球蔓延——代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)已超越病毒性肝炎,成为肝癌(HCC)增长最快的诱因。随着乙肝疫苗普及和丙肝治疗进步,这种"静默的流行病"正悄然改写肝癌的病因版图。然而令人困惑的是,尽管代谢性HCC在分子特征和免疫微环境上都表现出独特性,科学界对其发病机制的认识却远落后于病毒性肝癌。更棘手的是,目前临床常用的甲胎蛋白(AFP)检测对代谢性HCC的敏感性波动在48%-84%之间,且约20%-30%的肿瘤根本不分泌AFP,这使得早期诊断面临巨大挑战。

针对这一临床困境,来自西班牙巴塞罗那临床肝癌小组、瑞典卡罗林斯卡大学医院等国际多中心的研究团队开展了一项开创性研究。他们首次采用全基因组甲基化分析方法,系统描绘了代谢性HCC的特异性表观遗传指纹。这项发表在《Gastro Hep Advances》的研究不仅揭示了55个具有诊断价值的甲基化标记,更为重要的是,这些标记在血液样本中的检测为无创诊断提供了可能,将有望改变当前依赖侵入性活检的临床实践。

研究团队采用了多项关键技术:使用Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip芯片对850,000多个CpG位点进行全基因组扫描;采用IDOL优化算法估算白细胞亚群比例以消除细胞异质性影响;通过LASSO回归结合10折交叉验证筛选最具预测价值的甲基化标记;利用ROC曲线评估模型性能。样本来自6个国际中心的272例代谢性HCC患者和316例代谢性肝病对照,所有病例均排除了病毒性肝炎等其他肝病干扰。

在"结果"部分,研究首先通过表观基因组关联分析(EWAS)鉴定出164个差异甲基化位点,经严格筛选后保留55个核心标记。这些位点关联的基因中,ARRB1、MTHFR等已知与肝病进展和肿瘤发生密切相关。值得注意的是,仅用这55个CpG位点构建的模型就达到了AUC 0.79的预测效能,显著优于基于年龄、性别等传统因素的基线模型(AUC 0.65)。当结合临床指标时,敏感性进一步提升至0.81。

特别引人关注的是对PNPLA3基因rs738409多态性的分析。这个著名的肝病风险位点与甲基化标记联合后,虽然预测效能未显著提高,但为理解遗传-表观遗传互作提供了新线索。在专门分析高甲基化标记的验证实验中,42个位点组成的简化模型仍保持0.75的AUC值,显示出良好的临床转化潜力。

"讨论"部分深入解读了这些发现的科学价值。研究首次系统证明外周血甲基化特征可准确区分代谢性HCC与良性肝病,这为开发液体活检技术奠定了理论基础。从机制角度看,高甲基化基因如ARRB1、GSN等多为促癌因子,而低甲基化的HOXB3、MIR10A等则可能参与肿瘤抑制,这种双向调控网络的揭示为理解代谢性HCC发病提供了新视角。尽管存在使用白细胞DNA而非cfDNA的局限,但研究者通过严格校正细胞组分有效控制了技术偏差。

这项研究的临床意义尤为突出。它确立的甲基化标记组合不仅诊断效能优于传统指标,更重要的是为AFP阴性患者提供了替代方案。随着代谢性肝病全球流行,这种基于血液的无创检测方法将极大改善高危人群的监测效率。未来研究若能整合AFP等现有标志物,并在前瞻性队列中验证,将有望重塑肝癌早期诊断的临床路径。正如研究者强调的,这项成果标志着向"精准肝病学"迈出了关键一步,为开发针对代谢性HCC的特异性诊断工具打开了大门。

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