基于cfDNA甲基化组学的HBV相关肝癌早期诊断标志物筛选及GJA4动态甲基化在致癌机制中的作用研究

本研究针对肝癌（HCC）早期诊断敏感性不足的临床难题，通过全基因组甲基化测序（WGBS）和靶向甲基化测序（TBS）技术，结合机器学习模型，筛选出31个可区分健康人群与肝癌患者的差异甲基化区域（DMR），构建的诊断模型对早期肝癌检测灵敏度达90%（特异性93.75%）。首次发现GJA4基因启动子区甲基化动态变化与HBV-HCC致癌进程相关，为肝癌早诊和机制研究提供新靶点。

　　

肝癌是全球死亡率排名第三的恶性肿瘤，其中85%为肝细胞癌（HCC）。尽管乙肝病毒（HBV）感染是主要诱因，但现有筛查手段如甲胎蛋白（AFP）检测灵敏度仅18-60%，导致70%患者确诊时已失去手术机会。如何突破早期诊断瓶颈？广州中医药大学第四临床医学院联合深圳市中医院的研究团队在《Clinical Epigenetics》发表的研究给出了创新解决方案——通过液体活检捕获肿瘤"甲基化指纹"。

研究团队采用"三步走"策略：首先对374例样本（含171例HCC）进行全基因组甲基化测序（WGBS）筛选候选标志物；随后开发靶向甲基化测序（TBS）panel对461kb基因组区域深度测序（平均深度2390×）；最终通过XGBoost算法构建四类诊断模型。关键技术包括双平台甲基化测序、Lambda DNA内参质控（转化率>98.2%）和TCGA数据库交叉验证。

基因组甲基化谱特征
WGBS数据揭示HCC患者呈现全基因组低甲基化伴局部高甲基化特征。Circos图显示健康组与HCC组在染色体1等区域存在显著甲基化差异，早期HCC患者已出现特征性甲基化改变。

诊断模型性能
T-H-HCC模型区分健康与HCC的AUC达0.988（灵敏度96.67%，特异性93.7%），显著优于AFP。针对早期HCC的T-A-eHCC模型灵敏度达90%，且31个DMR相关基因（如TBX2、PAX2）富集于转录调控和肿瘤抑制通路，TCGA数据验证其跨队列稳定性。

GJA4动态甲基化机制
该研究首次报道连接蛋白GJA4启动子甲基化在HBV→肝硬化→HCC进程中呈"升高-回落-低于基线"的动态变化。TCGA分析显示GJA4表达与患者生存率显著相关（p<0.05），晚期HCC表达量较早期下降47%，提示其可作为致癌进程监测标志物。

这项研究不仅建立了高灵敏度甲基化诊断体系，更揭示了表观遗传调控在HBV-HCC演进中的关键作用。GJA4动态甲基化模式的发现为理解肝癌发生机制提供了新视角，其诊断模型有望改写现有筛查指南。未来需扩大样本验证跨癌种适用性，并探索GJA4甲基化调控的具体分子机制。